2月18日这天,我国科研团队搞了件大事,把光纤通信和无线通信这两种系统成功融合在一起。北大电子学院的王兴军教授还有舒浩文研究员牵头,联合鹏城实验室的余少华院士、上海科技大学的陈佰乐副教授和国家信息光电子创新中心的肖希总经理,给国际顶尖期刊《自然》投了篇论文。 论文标题挺长:《集成光子学赋能超宽带光纤-无线通信》。这是大家第一次在这领域提出“光纤-无线融合通信”的概念,把这两套系统无缝对接了起来。研究团队自己研发的芯片跟AI技术结合后,这套系统在所有通信场景里都能干出新高度,“一套设备管多事”。 他们弄出了带宽能超过250GHz的电光/光电转换器件,里头的薄膜铌酸锂调制器(TFLNMZM)和磷化铟探测器(InP UTC-PD)带宽都创下了记录。有了这些器件做基础,他们演示了个一体化的系统:光纤通信单通道速率到了256Gbaud(相当于512Gbps),太赫兹无线通信也做到了400Gbps,并且一口气给86个用户实时传输了8K高清视频。 近些年AI发展太快了,要想算力再往上冲,光靠芯片堆数量肯定不行,还得靠更快的互联网络撑着。太赫兹(THz)通信能扛得动未来的泛在接入需求,但现在存在带宽鸿沟问题。这就好比车跟路没法一起修好一样。 为了解决这个毛病,研究团队提出了新办法。他们在硬件上用了一种新型光电探测器结构,造出了250GHz以上的宽带链路;软件上又给AI赋能,搞出了神经网络算法来均衡信号。经过实验验证,这个系统的光纤通信速度能超过512Gbps,太赫兹通信能超过400Gbps,直接秒杀了现有的世界纪录。 这套方案最大的特点就是通用。它不管是在有线还是无线领域都能用,在物理层上彻底抹平了两种通信的差异。团队还做了个6G大规模接入的模拟实验:一口气接了86个8K视频的通道演示。因为核心器件的响应频率特别平,所有信号质量都很稳定。 除了传输容量大,它在省电、省钱和大规模部署上也很有优势。而且它用的全是国产的工艺平台,根本不需要复杂的微电子制程就能造出来。未来不管是6G基站还是无线数据中心都能用得上它。 研究团队表示这是个很好的起点。他们希望这项技术能成为电信革命的新引擎,让我国在信息通信领域从跟跑变领跑。