IT之家 2 月 23 日消河南豫盛粮油商业有限公司息 ，，， ，，据北京大学电子学院 ，，， ，，2 月 18 日 ，，， ，，研究论文《集成光子学赋能超宽带光纤-无线通讯》（“Integrated photonics enabling ultra-wideband fibre–wireless communication”）在线揭晓于国际顶尖学术期刊《自然》（Nature）。。 。。。
北京大学电子学院王兴军教授-舒浩文研究员团队与鹏城实验室余少华院士团队、上�？？？？？？？？萍即笱С掳劾指苯淌谕哦印⒐倚畔⒐獾缱恿⒁熘行男はＷ芩纠硗哦拥认嘀� ，，， ，，在下一代无线通讯（6G）及光通讯领域取得突破性希望 ，，， ，，在国际上首次提出了集成“光纤-无线融合通讯”看法 ，，， ，，率先实现了光纤和无线通讯系统间的跨网络无缝融合。。 。。。通过自研的超宽带光电融合集成芯片和 AI 赋能的先进平衡算法 ，，， ，，该项研究所研发的系统在电信通讯的所有主要场景中（包括光纤、无线及其混淆链路）均能支持创天下纪录的数据传输速率 ，，， ，，实现“一套系统、跨场景复用”。。 。。。
研究团队接纳集成光学计划 ，，， ，，实现了 250GHz 以上超大带宽的光电 / 电光转换器件 ，，， ，，薄膜铌酸锂调制器（TFLNMZM）和磷化铟探测器（InP UTC-PD）带宽均创纪录。。 。。。唬�；；；； ；谏鲜銎骷� ，，， ，，研究团队实现了光纤-无线一体化融合系统演示 ，，， ，，光纤通讯实现破纪录的单通道 256Gbaud（512Gbps）信号传输 ，，， ，，太赫兹无线通讯实现破纪录的单通道 400Gbps 信号传输 ，，， ，，并完成了 86 路 8K 高清实时视频的无线传输演示。。 。。。这一里程碑式的突破有望重塑电信通讯系统架构 ，，， ，，为未来实现全光互联的愿景涤讪研究基础 ，，， ，，推动我国在该领域实现跨越式生长。。 。。。
近年来 ，，， ，，随着 AI 手艺的快速生长 ，，， ，，更高密度、更高性能算力成为未来人工智能领域竞争中的要害一环。。 。。。怎样实现算力芯片间及大规模数据中心内更高速的互联成为制约算力资源生长的要害瓶颈。。 。。。与此同时 ，，， ，，星地通讯、智能网联汽车等日益增添的泛在接入需求对以太赫兹（THz）通讯为代表的下一代移动通讯手艺提出了更高容量和更低时延的挑战。。 。。。别的 ，，， ，，面向未来“万物互联”时代 ，，， ，，一个电信通讯网络中的恒久痛点也愈发突出：光纤通讯与无线通讯在信号架构与硬件约束上保存带宽鸿沟 ，，， ，，阻碍了统一的系统设计 ，，， ，，导致两者难以在统一套基础设施上实现高速且兼容的端到端传输。。 。。。
▲ 集成光子系统驱动的全光超宽带电信互联系统看法图
针对上述问题 ，，， ，，研究团队提出了集成“光纤-无线融合通讯”看法 ，，， ，，并在硬件器件和软件算法两方面均实现倾覆性突破。。 。。。研究团队基于先进的薄膜铌酸锂光子质料平台和刷新型单行载流子光电探测器结构 ，，， ，，乐成实现凌驾 250GHz 的宽带平展电-光-电转换链路 ，，， ，，从原理上规避了古板电学倍频链中的带脱期制和噪声积累 ，，， ，，在有线和无线频段均能提供＞100GHz 的可用信号带宽 ，，， ，，知足未来超高速有线和无线通讯需要。。 。。。同时 ，，， ，，研究团队还将 AI 手艺应用于信道平衡中 ，，， ，，提出了一种新型的基于神经网络的数字信号处置惩罚算法 ，，， ，，显著提升了系统对非线性损伤等滋扰的顺应能力 ，，， ，，彻底战胜了以往古板平衡算法难以处置惩罚重大信道的基础挑战。。 。。。
▲ 超宽带电光-光电转换集成光子芯片要害性能表征
实验验证批注 ，，， ，，该系统可支持单通道光纤通讯大于 512Gbps 的超高速直调直检速率和大于 400Gbps 的光载太赫兹通讯速率 ，，， ，，抵达天下领先水平 ，，， ，，在全光通讯领域树立了新的标杆。。 。。。值得注重的是 ，，， ，，研究团队提出的超宽带集成光子器件和 AI 平衡算法同时适用于有线和无线通讯 ，，， ，，能够作为通用功效单位来支持有线 / 无线双模式传输 ，，， ，，首次在“物理层”弥合了两大通讯领域的鸿沟。。 。。。
别的 ，，， ，，研究团队还模拟了 6G 大规模用户接入场景 ，，， ，，实现 86 个信道的多路实时 8K 视频接入演示 ，，， ，，传输带宽相较现在 5G 标准提升一个数目级。。 。。。得益于焦点器件的超宽带平展频率响应 ，，， ，，所有信道均泛起出高度的性能一致性 ，，， ，，展现出该系统优越的多用户支持能力。。 。。。这一突破性效果为 6G 通讯高密度开发太赫兹频谱资源展示出一条全新的解决计划。。 。。。
▲ 多通道高清视频实时传输效果图
除实现超大容量通讯外 ，，， ，，该系统在能耗、本钱、规模唬�；；；； ；才诺绕渌μ卣鞣矫嬉蔡逑殖鲎吭降男阅� ，，， ，，并且在 6G 基站、无线数据中心等场景中展现出极具潜力的应用远景。。 。。。全光架构使得该系统可与现在光网络无缝集成 ，，， ，，推动移动接入网与光纤主干网的深度统一融合。。 。。。
该项效果的所有要害手艺和制备均基于天下产集成光学工艺平台 ，，， ，，无需古板微电子先进制程工艺 ，，， ，，助力我国在半导体芯片领域实现换道超车。。 。。。研究团队期待这项研究效果能成为下一代电信通讯手艺革命的手艺引擎 ，，， ，，发动整个工业生态的协同立异与突破生长 ，，， ，，实现我国在信息通讯领域从跟跑、并跑到领跑的跨越式生长。。 。。。
未来 ，，， ，，研究团队将继续着力提升系统集成度 ，，， ，，彻底消除分立器件 ，，， ，，探索基于薄膜铌酸锂平台的完全单片集成 ，，， ，，最终实现从激光器到天线的全功效微型化收发模组。。 。。。研究团队也正在把该项效果扩展到太赫兹雷达、超宽带实时测频、太赫兹光谱学和成像等领域 ，，， ，，为相关应用提供一种紧凑且经济的太赫兹天生、调制和检测计划。。 。。。
IT之家附论文链接：http河南豫盛粮油商业有限公司s://www.nature.com/articles/s41586-026-10172-9