在無線通信技術(shù)的最前沿，一項來自北京大學(xué)與香港城市大學(xué)的聯(lián)合研究正引領(lǐng)著6G時代的革新。研究團(tuán)隊成功突破技術(shù)壁壘，首次實現(xiàn)了基于光電融合技術(shù)的自適應(yīng)全頻段高速無線通信，這一重大成果已在國際權(quán)威期刊《Nature》上發(fā)表。

隨著信息需求的爆炸式增長，未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)被寄予厚望，需動態(tài)利用全頻段資源，以滿足從虛擬顯示到智慧工廠等多樣化應(yīng)用場景。然而，傳統(tǒng)電子學(xué)硬件的局限性在于其僅能在單一頻段工作，難以實現(xiàn)跨頻段乃至全頻段的靈活通信。為解決這一難題，研究團(tuán)隊提出了“超寬帶光電融合無線收發(fā)引擎”的創(chuàng)新概念。

該引擎的核心是一片超寬帶光電融合集成芯片，它基于薄膜鈮酸鋰光子材料平臺打造，尺寸僅為11毫米乘1.7毫米，卻集成了無線-光信號轉(zhuǎn)換、可調(diào)諧低噪聲載波/本振源產(chǎn)生以及數(shù)字基帶調(diào)制等完整功能。這一高度集成的芯片，使得系統(tǒng)能夠在超過110 GHz的寬廣頻段內(nèi)實現(xiàn)自適應(yīng)可重構(gòu)的高速無線通信。

尤為研究團(tuán)隊還設(shè)計了一種高性能的光學(xué)微環(huán)諧振器集成光電振蕩器（OEO）架構(gòu)。該架構(gòu)通過微環(huán)的頻率精確選擇，能夠在0.5 GHz至115 GHz的寬廣范圍內(nèi)實時、靈活、快速地重構(gòu)低噪聲載波與本振信號。這一技術(shù)突破，不僅避免了傳統(tǒng)倍頻鏈因噪聲累積導(dǎo)致的高頻段相位噪聲惡化問題，還確保了全頻段內(nèi)性能的一致性。

實驗結(jié)果顯示，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)120 Gbps的超高速無線傳輸速率，完全滿足了6G通信的峰值速率要求。更重要的是，得益于光電融合集成芯片的超寬帶特性，端到端無線通信鏈路在全頻段內(nèi)均展現(xiàn)出卓越的性能，且高頻段性能并未出現(xiàn)劣化。這一成果為6G通信高效開發(fā)太赫茲及更高頻段的頻譜資源奠定了堅實基礎(chǔ)。

該系統(tǒng)的可調(diào)諧特性還賦予了其工作頻率實時重構(gòu)的能力。這意味著，在面對信道噪聲干擾或多徑效應(yīng)等挑戰(zhàn)時，系統(tǒng)能夠動態(tài)切換至安全頻段，確保通信的可靠性和穩(wěn)定性。這一技術(shù)的實現(xiàn)，無疑為未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)帶來了更加靈活和智能的解決方案。