长期以来,光纤通信和无线通信作为现代信息社会的两大支柱,却面临着难以协调的矛盾。
光纤传输速率高、容量大,但受限于固定基础设施;无线通信灵活便捷,却在传输速率和抗干扰能力上存在瓶颈。
这种"各自为政"的局面,成为制约通信技术升级的关键瓶颈。
北京大学王兴军教授、舒浩文研究员团队与鹏城实验室余少华院士团队、上海科技大学陈佰乐副教授课题组、国家信息光电子创新中心肖希团队等机构联合攻关,成功研制出一套集光纤与无线通信于一体的融合系统。
这一突破的核心在于一块超高性能的集成光学芯片,其调制器带宽超过250GHz,相当于将传统通信"乡间小道"扩展为超百米宽的多车道超级高速。
基于这一芯片设计,研究团队一举刷新三项世界纪录:调制器带宽突破250GHz的历史高位,单根光纤每秒传输数据量达512Gbit,无线传输速率也达到每秒400Gbit。
这些数据背后,是通信技术从量的积累向质的飞跃的重要标志。
为应对复杂的信号干扰问题,团队创新性地引入神经网络算法,为系统装配了"智能大脑"。
与传统算法相比,新算法能够更好地适应有线与无线信号切换过程中的复杂环境,确保信号传输的稳定性和可靠性。
在6G场景模拟测试中,该系统成功支撑86路8K高清视频同时流畅传输,带宽性能相比5G提升了一个数量级。
这项成果的另一重要意义在于其自主创新属性。
所有关键技术均基于全国产集成光学平台开发,有效规避了对国外先进微电子制程的依赖,为我国在半导体领域实现自主可控提供了新的技术路径。
这种"换道超车"的创新思路,对于推动我国信息产业高质量发展具有重要示范作用。
展望未来,研究团队的下一步目标是实现整套系统的单片集成。
按照规划,一个指甲盖大小的模组有望承载6G基站的全部收发功能,这将大幅降低基础设施成本,加速6G网络的商用部署进程。
这项重大科研成果的取得,标志着我国在新一代通信技术领域已从跟跑者转变为领跑者。
它不仅为解决长期困扰行业的技术难题提供了中国方案,更展现了我国科研人员攻坚克难、自主创新的决心与能力。
在全球6G技术竞赛日趋激烈的背景下,这一突破性进展为我国掌握未来通信技术发展主动权奠定了坚实基础。