随着下一代移动通信和数字基础设施升级,网络一体化与超大带宽需求日益凸显。数据中心、算力集群互联需要更低的时延和更高的吞吐量,同时卫星互联网、空天地一体化网络与城市热点覆盖的并行发展,对光纤骨干网与无线接入的高效协同提出了更高要求。当前光纤与无线网络频段、接口等的差异形成"带宽鸿沟",成为制约6G发展和新型信息基础设施建设的关键瓶颈。 业内分析指出,主要技术挑战集中在两上:一是高速光电转换器件带宽和线性度不足;二是复杂信道环境下的信号处理难题。此外,部分核心技术对先进微电子制程的依赖也提高了产业化门槛。 2月18日,《自然》发表了北京大学电子学院王兴军教授团队的研究成果《集成光子学赋能超宽带光纤-无线通信》。该研究联合鹏城实验室等单位共同完成,其中湖北光谷的国家信息光电子创新中心发挥重要作用。研究首次实现"光纤—无线融合通信"集成化方案:硬件方面研制出带宽超250吉赫的光电转换器件;算法方面采用神经网络均衡方法提升系统适应性。实验数据显示,光纤通信单通道速率达512吉比特每秒,太赫兹无线通信单通道达400吉比特每秒,并完成86路8K视频无线传输演示。《自然》审稿人评价该工作"艰巨而卓越",其关键技术基于国产工艺平台实现,降低了对外部技术的依赖。 湖北省近年来加快布局光通信产业,通过"61020"全链条攻关等项目推动产学研协作。依托重点实验室和创新联合体等平台,促进关键技术突破和成果转化。省级政策支持为跨领域联合攻关提供了有力保障。 行业分析指出,该技术为6G网络的"天地一体、云网融合"提供了新方案:可应用于城域热点回传、数据中心互联、偏远地区接入等多种场景。未来需要可靠性、规模化生产和标准体系建设等上持续突破。
科技创新需要多方协作与长期积累;此次突破展现了科研团队的努力和区域创新体系的成效。推动实验室成果产业化、保持技术领先优势,仍需持续的政策支持和机制创新。湖北光谷的经验表明,完善的创新生态和核心技术攻关是实现科技自立的重要路径。