8月27日，北京大學王興軍教授—舒浩文研究員和香港城市大學王騁教授聯(lián)合團隊于《自然》在線發(fā)表科研成果——在國際上研制出首款基于光電融合集成技術(shù)的自適應(yīng)全頻段高速無線通信芯片，為6G通信技術(shù)實用化奠定了顛覆性的硬件基礎(chǔ)。

研究團隊提出了“通用型光電融合無線收發(fā)引擎”的概念，基于先進的薄膜鈮酸鋰光子材料平臺，成功研制出超寬帶光電融合集成芯片，實現(xiàn)了超過110 GHz覆蓋范圍的自適應(yīng)可重構(gòu)高速無線通信。

據(jù)“北京大學介紹”，這種芯片在11 mm × 1.7 mm的微小功能區(qū)域內(nèi)，對寬帶無線-光信號轉(zhuǎn)換、可調(diào)諧低噪聲載波或本振源產(chǎn)生以及數(shù)字基帶調(diào)制等完整無線信號處理功能進行了集成，實現(xiàn)了系統(tǒng)級的高度集成。

團隊進一步基于該核心芯片提出了高性能光學微環(huán)諧振器的集成光電振蕩器（OEO）架構(gòu)。該架構(gòu)通過高精度微環(huán)的頻率精確選擇振蕩模式，從而產(chǎn)生在超寬帶范圍內(nèi)任意頻點的低噪聲載波與本振信號。

相比傳統(tǒng)基于倍頻器的電子學方案，OEO系統(tǒng)首次實現(xiàn)了0.5 GHz至115 GHz中心頻率的實時、靈活、快速重構(gòu)能力。其跨越近8個倍頻程的低噪聲信號調(diào)諧性能，是迄今為止任何其他平臺或技術(shù)方案均無法企及的突破。這一方案同時從原理上規(guī)避了傳統(tǒng)倍頻鏈因噪聲累積而導致高頻段相位噪聲急劇惡化的問題，從而徹底克服了以往系統(tǒng)在帶寬、噪聲性能與可重構(gòu)性之間難以兼顧的根本挑戰(zhàn)。

團隊的實驗驗證表明，該系統(tǒng)可實現(xiàn)>120 Gbps的超高速無線傳輸速率，滿足6G通信的峰值速率要求。尤為關(guān)鍵的是，得益于光電融合集成芯片的超寬帶特性，端到端無線通信鏈路在全頻段內(nèi)展現(xiàn)出卓越的性能一致性，且高頻段性能未見劣化。這一突破性成果為6G通信高效開發(fā)太赫茲及乃至更高頻段的頻譜資源掃清了關(guān)鍵障礙。