剑桥团队研制芯片级激光光无线发射器:两米内传输超360Gbps且能耗显著下降

全球加速数字化的背景下,高速、低功耗的无线通信技术成为研究重点。传统Wi‑Fi虽已普及,但频谱资源紧张、能耗偏高等问题愈发突出。剑桥大学团队研发的芯片级光无线发射系统,为缓解这些限制提供了新方向。该系统采用5×5排列的垂直腔面发射激光器阵列(VCSEL),每个激光器传输独立数据流,25路并行叠加后总速率达到每秒362吉比特以上。测试显示,在多用户接入场景下系统仍能保持稳定连接,同时能耗明显降低。这个表现得益于团队定制的光学方案:通过微透镜阵列与后续透镜组精确控制光束覆盖范围,降低信号之间的相互干扰。 从技术背景看,光无线通信并非新概念,但过去受制于光源体积、传输速率和能耗等因素,难以规模化部署。本次研究的关键进展在于把激光光源集成到芯片级,并在速度、能耗与多用户覆盖三上同步实现提升。研究也指出,当前测试所用的商用光电探测器已成为性能瓶颈,若引入更高性能的接收器,系统速率仍有上升空间。 目前,全球光无线通信市场增长明显。随着6G研发推进,室内超高速连接需求上升;数据中心密度提升带来的能耗压力,以及射频频谱日趋紧张的现实,也在推动行业寻找新的解决方案。兰州大学等机构的研究认为,光无线通信凭借超宽频谱与强方向性,有望在一定场景下突破传统射频通信的限制。 不过,光无线通信依赖视距传输,决定了它难以全面取代Wi‑Fi。研究人员表示,该技术更可能优先落地于办公室、医院、数据中心等高密度室内环境,与现有无线通信形成互补。

无线通信的竞争不仅在于速度,也取决于能效、可靠性与可扩展性。芯片级激光光无线发射系统将并行化光束管理引入室内接入网络,为高密度场景提供了新的技术选择。面向下一代网络建设,多制式协同、按需分层承载,或是兼顾性能与成本的可行路径。