北京大学联合香港城市大学成功研制6G超宽带光电融合系统 为下一代无线通信奠定技术基础

6G关键能力建设正加速推进。随着"十五五"规划强调前瞻布局未来产业,第六代移动通信被视为推动新一轮技术迭代与产业升级的重要方向;与5G相比,6G不仅追求更高的峰值速率,更要在更宽频段、更复杂环境、更丰富业务形态下,实现稳定、低时延、可扩展的连接。如何在"从低频到高频、从通信到感知"的多样化场景中保持高速可靠的无线传输,成为摆在科研与产业面前的核心课题。 传统射频前端器件往往根据特定频段优化,一个频段配套一套器件、结构和材料体系。随着频谱资源向更宽频段延展,沿用"分段堆叠"的技术路径面临多重困境:跨频段切换与兼容困难,难以形成真正的全频段协同;器件数量增加导致系统复杂度和功耗上升,工程成本显著提高;传统固定配置的硬件在复杂电磁环境中缺乏灵活性,难以支撑未来网络"按需调度、快速重构"需求。这些因素叠加,使得6G的"更宽、更快、更稳"目标在硬件层面遭遇瓶颈。 针对该挑战,北京大学王兴军教授、舒浩文研究员及香港城市大学王骋教授组成的联合团队,研制出面向6G通信的超宽带光电融合集成系统,实现了全频段、灵活可调谐的高速无线通信。这一突破的核心在于将光子技术与电子技术在集成平台上融合,通过更宽带、更可调的方式支撑不同频段的信号处理与传输,打通跨频段高速通信的关键链路。研究团队将其比喻为为6G铺设"超宽带通道":相比信号在有限"车道"中拥堵前行,新系统为多频并行与灵活调度提供充足空间,提升整体传输效率与可用性。 这一进展的意义体现在三个层面。技术层面,全频段可调能力为6G跨场景部署提供统一的硬件底座,有望减少不同频段间的割裂,提升系统资源利用效率。应用层面,未来网络将不再局限于"连接",而趋向"通信与环境感知融合"。当网络能在复杂场景中同时进行实时数据传输与精细的环境感知,将支撑智能交通、工业互联网、低空经济、应急通信等对时效性与可靠性要求更高的业务。安全与韧性层面,系统若能更灵活地应对干扰、动态选择更优链路,将提升网络抗干扰能力和运行稳定性,为关键场景通信提供更可靠的保障。 超高频光电融合芯片制备长期以来是国内外竞相突破的热点,全球多支科研团队同步推进有关研究。该领域竞争激烈,对协同创新能力提出更高要求。此次联合攻关表明了跨区域科研团队在共同目标牵引下的组织效率与合作互信:通过优势互补加快技术迭代,推动从原理验证走向系统化集成,为后续工程化应用夯实基础。 下一步发展需要在两个上着力。一方面,围绕典型场景加强系统级验证,推动关键器件、工艺、封装、测试体系协同完善,尽早识别从实验室到规模应用的"卡点"。另一方面,将多元技术路线纳入统一的评估框架,兼顾性能、功耗、成本与可制造性,形成可持续迭代的产业链协同。同时,随着6G应用从"更快上网"拓展到"泛在智能连接",相关的标准体系、频谱管理与市场监管规则也需提前研究布局,为新技术落地提供明确预期与制度保障。 从发展前景看,6G的演进将是一场从"单一通信能力提升"走向"网络智能化与融合化"的系统变革。以超宽带光电融合为代表的关键技术,若能在可制造性、可靠性、成本控制等实现持续突破,并与算法、网络架构协同演进,将催生更具弹性、更具自适应能力的无线网络:在复杂环境中实现更高效的资源调度、更及时的业务保障与更可靠的安全防护,为数字经济与实体经济深度融合提供更坚实的连接底座。

从3G跟跑、4G并跑到5G领跑,中国通信技术的进阶之路印证了创新驱动的力量。此次6G核心技术的突破不仅关乎产业升级,更是国家战略科技力量的体现。在全球数字化竞争进入深水区的当下,唯有持续强化基础研究、深化开放合作,才能在未来产业格局中掌握发展主动权。(完)