北京大學電子學院王興軍教授與舒浩文研究員帶領的科研團隊，聯合鵬城實驗室余少華院士團隊、上海科技大學陳佰樂副教授團隊以及國家信息光電子創新中心肖希總經理團隊，在下一代無線通信（6G）與光通信領域取得重大突破。相關研究成果以《集成光子學賦能超寬帶光纖-無線通信》為題，發表于國際頂級學術期刊《自然》。
該研究首次提出集成“光纖-無線融合通信”理念，通過自主研制的超寬帶光電融合集成芯片與AI驅動的智能均衡算法，成功實現光纖與無線通信系統的跨網絡無縫銜接。實驗數據顯示，新系統在光纖、無線及混合鏈路場景下，均能支持創紀錄的數據傳輸速率，真正實現“一套系統、多場景通用”。這一突破為未來全光互聯網絡架構提供了關鍵技術支撐。
研究團隊突破傳統技術瓶頸，基于薄膜鈮酸鋰光子材料平臺與改進型單行載流子光電探測器結構，構建出超過250GHz的寬帶平坦電-光-電轉換鏈路。該設計從原理層面規避了電學倍頻鏈的帶寬限制與噪聲累積問題，在有線和無線頻段均提供超過100GHz的可用信號帶寬。實驗驗證表明，光纖通信單通道實現256Gbaud（512Gbps）的破紀錄傳輸速率，太赫茲無線通信單通道則達到400Gbps，并完成86路8K高清視頻的實時無線傳輸演示。
在算法層面，研究團隊創新性地將AI技術應用于信道均衡，開發出基于神經網絡的數字信號處理算法。該算法顯著提升系統對非線性損傷等復雜干擾的適應能力，突破了傳統均衡算法在處理復雜信道時的性能瓶頸。實驗結果顯示，新系統在6G大規模用戶接入場景模擬中，傳輸帶寬較5G標準提升一個數量級，且所有信道性能高度一致，展現出卓越的多用戶支持能力。
除傳輸容量外，該系統在能耗、成本與規模化部署方面同樣表現優異。其全光架構可無縫集成至現有光網絡，推動移動接入網與光纖骨干網的深度融合。更值得關注的是，所有關鍵技術與器件制備均基于全國產集成光學工藝平臺，無需依賴傳統微電子先進制程，為我國在半導體芯片領域開辟了新的發展路徑。
這項成果不僅為6G通信開發太赫茲頻譜資源提供了全新解決方案，更有望帶動整個產業生態的協同創新。隨著系統在6G基站、無線數據中心等場景的潛在應用逐步顯現，我國在信息通信領域正從技術跟跑向領跑加速邁進。
