长期以来，光纤通信与无线通信分别发展出成熟体系：前者以低损耗、超大容量支撑骨干网与数据中心互联，后者以灵活接入满足移动通信与泛覆盖；但在实际网络中，两者在信号架构、硬件器件与带宽能力上仍存在“断点”——光域与射频域之间的转换链路常受器件带宽限制、噪声累积与复杂信道影响，导致端到端系统难以统一设计、跨场景方案难以复用，成为向更高容量、更低时延演进的结构性瓶颈。 此矛盾在新需求下更加突出。一上，算力基础设施加速升级，超大规模数据中心内部以及芯片间互联需要更高密度、更低时延的链路能力，互联效率直接影响算力释放与能效水平。另一方面，星地通信、智能网联汽车、沉浸式内容等应用对无线侧容量提出跃升式需求。以太赫兹通信等新频段被视为下一代移动通信的重要方向，但要走向工程应用，必须依托更大带宽、更高线性度、更稳定的端到端链路。由此，如何“同一套系统”下实现光纤与无线的协同演进，成为6G与未来全光互联愿景中的关键课题。 针对上述痛点，涉及的团队提出“光纤-无线融合通信”思路，尝试从物理层打通两大通信体系的关键环节。其核心是以集成光子学为底座，构建超宽带、平坦频响的电-光-电转换链路，减少传统电学倍频等方案在带宽与噪声上的先天约束，并通过更强的数字信号处理提升系统对复杂信道的适应能力。研究中，团队基于薄膜铌酸锂等材料平台研制高带宽调制器，并结合改进型光电探测器结构，实现超过250GHz的超宽带转换能力，为有线与无线两端提供超过100GHz的可用信号带宽，为超高速传输奠定器件基础。 另外，链路带宽扩大、系统复杂度上升后，非线性损伤、器件不完美以及混合链路中的多因素耦合，会显著增加传统均衡算法的处理难度。为此，研究将先进均衡方法引入信道处理，提出基于神经网络的数字信号处理思路，增强对复杂信道条件的自适应能力，提升系统不同场景下的鲁棒性与可扩展性。这条“器件—算法”协同路径，旨在避免单纯堆叠硬件带宽带来的边际收益下降，使系统在光纤、无线及混合链路中保持一致的高性能表现。 在实验演示层面，研究团队完成光纤与太赫兹无线的一体化融合系统验证：光纤通信实现单通道256Gbaud信号传输，对应约512Gbps速率；太赫兹无线通信实现单通道400Gbps级别速率，并进行了多路8K高清视频实时传输演示，以接近真实业务形态展示大容量接入能力。更值得关注的是，该方案强调“跨场景复用”——同一套超宽带器件与均衡框架可同时服务有线与无线，减少网络分段设计、接口转换与系统维护的成本与复杂度，为未来统一架构提供可验证的技术依据。 从影响看，这一进展带来三点启示。其一，有望推动通信系统从“分域优化”走向“端到端统一设计”，在城域网、数据中心互联与边缘接入等场景中，融合架构可在容量、时延与部署复杂度之间取得更优平衡。其二，为太赫兹通信从器件突破走向系统化验证提供参考路径，推动6G候选技术从实验室指标评估转向业务可用性验证。其三，在全球通信技术竞争加速的背景下，围绕集成光子、超宽带器件与先进数字处理形成的组合能力，有助于提升我国在相关产业链与标准演进中的技术竞争力。 面向下一步，工作重点也更为明确：一是持续推进关键器件工程化与规模制造能力，围绕薄膜铌酸锂调制、光电探测、封装与散热等环节提升一致性与可靠性；二是加强融合网络架构与接口体系研究，推动从物理层验证迈向系统级、网络级的可部署方案；三是围绕典型应用场景开展联合测试与示范，如数据中心内部互联、园区级高速回传、星地融合链路等，以业务指标牵引技术迭代；四是协同标准研究与产业生态建设，形成“器件—系统—网络—应用”的联动创新，缩短从科研成果到工程落地的周期。 展望未来，随着算力网络建设、6G演进与万物互联需求叠加，通信基础设施将更强调大带宽、低时延与高能效的综合能力。以集成光子技术为支点的光纤-无线融合方案，为构建更统一、更开放的下一代通信架构提供了可行方向。若能在可靠性、成本与规模化上持续突破，这一路径有望在骨干网、接入网与新型无线系统之间建立更高效的协同机制，并推动“全光互联”愿景从概念走向工程实践。
这项成果展示了我国通信基础研究与关键技术攻关上的能力，也提示了信息技术演进的新趋势——打通网络边界、重塑传输体系将成为未来一段时间的重要竞争方向；随着全光互联加速推进，如何将实验室突破转化为工程能力与产业优势，仍需产学研用协同发力；围绕数字基础设施主导权的竞争，也将进入更现实的落地阶段。