在無線通信技術的最前沿，一項來自北京大學與香港城市大學的聯合研究正引領著6G時代的革新。研究團隊成功突破技術壁壘，首次實現了基于光電融合技術的自適應全頻段高速無線通信，這一重大成果已在國際權威期刊《Nature》上發表。
隨著信息需求的爆炸式增長，未來的無線通信網絡被寄予厚望，需動態利用全頻段資源，以滿足從虛擬顯示到智慧工廠等多樣化應用場景。然而，傳統電子學硬件的局限性在于其僅能在單一頻段工作，難以實現跨頻段乃至全頻段的靈活通信。為解決這一難題，研究團隊提出了“超寬帶光電融合無線收發引擎”的創新概念。
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-光信號轉換、可調諧低噪聲載波/本振源產生以及數字基帶調制等完整功能。這一高度集成的芯片，使得系統能夠在超過110 GHz的寬廣頻段內實現自適應可重構的高速無線通信。
尤為研究團隊還設計了一種高性能的光學微環諧振器集成光電振蕩器（OEO）架構。該架構通過微環的頻率精確選擇，能夠在0.5 GHz至115 GHz的寬廣范圍內實時、靈活、快速地重構低噪聲載波與本振信號。這一技術突破，不僅避免了傳統倍頻鏈因噪聲累積導致的高頻段相位噪聲惡化問題，還確保了全頻段內性能的一致性。
實驗結果顯示，該系統能夠實現高達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均展現出卓越的性能，且高頻段性能并未出現劣化。這一成果為6G通信高效開發太赫茲及更高頻段的頻譜資源奠定了堅實基礎。
該系統的可調諧特性還賦予了其工作頻率實時重構的能力。這意味著，在面對信道噪聲干擾或多徑效應等挑戰時，系統能夠動態切換至安全頻段，確保通信的可靠性和穩定性。這一技術的實現，無疑為未來的無線通信網絡帶來了更加靈活和智能的解決方案。
