在下一代通信技术领域,一支由多所顶尖科研机构组成的联合团队近日取得了重大突破。该团队由北京大学、鹏城实验室、上海科技大学及国家信息光电子创新中心的研究人员共同组成,在国际上首次提出了"光纤-无线融合通信"的创新理念,成功实现了光纤与无线通信系统的跨网络无缝衔接。
研究团队通过自主研发的超宽带光电融合芯片与AI驱动的智能均衡算法,构建出可在光纤、无线及混合链路等全场景下运行的通信系统。该系统在各类电信场景中均展现出创纪录的数据传输能力,实现了"一套系统、多场景复用"的技术目标。这项突破性成果为构建全光互联网络奠定了重要基础,相关研究论文已发表于国际顶级学术期刊《自然》。
当前通信技术发展面临三大核心挑战:算力芯片间的高速互联需求、星地通信与智能网联汽车对超低时延的要求,以及光纤与无线通信系统间的带宽鸿沟。传统通信架构中,光纤通信与无线通信在信号处理机制和硬件设计上存在本质差异,导致难以在同一套基础设施上实现高效兼容的端到端传输,这已成为制约"万物互联"时代通信网络发展的关键瓶颈。
针对这些难题,研究团队基于薄膜铌酸锂光子材料平台,开发出突破250GHz带宽限制的电-光-电转换链路。该技术通过改进型单行载流子光电探测器结构,从根本上消除了传统电学倍频链的带宽瓶颈和噪声累积问题,在有线和无线频段均可提供超过100GHz的可用信号带宽。同时,团队创新性地将神经网络算法应用于信道均衡,研发出可自适应非线性损伤的新型数字信号处理技术,显著提升了系统在复杂通信环境中的稳定性。
实验数据显示,该系统在单通道光纤通信中实现了超过512Gbps的直调直检速率,光载太赫兹通信速率突破400Gbps,达到全球领先水平。更值得关注的是,团队研发的超宽带集成光子器件与AI均衡算法具有通用性,可在物理层实现有线/无线双模式传输的深度融合。在6G用户接入场景模拟测试中,系统成功支持86个信道同时传输8K视频,传输带宽较5G标准提升十倍,且所有信道性能高度一致,展现出卓越的多用户承载能力。
这项研究得到了国际学术界的高度认可。三位审稿专家一致评价该工作"创造了多项世界纪录",认为其"为光学与太赫兹融合通信系统的发展作出了重要贡献"。研究团队开发的超宽带光电融合技术,为6G时代高效开发太赫兹频谱资源提供了全新解决方案,标志着我国在下一代通信技术领域已占据国际领先地位。







