香港城市大學、北京大學及美國院校領銜的團隊，成功實現芯片從「頻段受限」到「全頻兼容」的突破，在所有頻段都實現了 50-100Gbps 的無綫傳輸，比目前 5G 的傳輸速率高出二至三個數量級。研究成果已發表於《自然》。

論文：

• https://www.nature.com/articles/s41586-025-09451-8

研究背景

對傳統通信設備而言，寬頻譜覆蓋的實現難度極大，這是由於多系統獨立運行，增加了成本和複雜度所致。這樣的系統亦無法實現頻段間的動態調度和自適應重構。此外，傳統倍頻技術會累積噪聲，高頻段信號質量隨頻率升高而急劇下降。同時，高密度的無綫接入，意味着無線電磁環境將越發複雜，進一步帶來頻譜管理和可靠性的問題。這些因素都嚴重制約了 6G 的實際部署。

研究成果

北京大學電子學院王興軍教授、香港城市大學王騁博士、加州大學聖巴巴拉分校領銜的團隊，以先進的薄膜鈮酸鋰材料爲平台，利用光的超大帶寬特性，實現從微波到太赫茲的廣闊頻譜。

該芯片集成了基帶調制、載波生成、上下變頻等無線收發系統的全部關鍵功能單元。核心架構是團隊研發的「基於光學微環諧振器的集成光電振蕩器」。這一架構能直接在任意目標頻點生成高質量的電磁信號，即便在 100 吉赫茲以上的高頻段，其噪聲性能仍與傳統低頻段持平，且可靈活處理近八個倍頻程的電磁信號。

這一器件的研發，徹底打破傳統硬件「頻段固化」的技術局限。實驗數據表明，該系統可實現超 100Gbps 的超高速無線傳輸，完全滿足 6G 峰值速率需求。

此外，這一光電融合芯片可配合 AI 的智能决策，例如當 AI 識別出部分頻段存在干擾時，芯片能快速、無縫地切換至空閑頻段，實現自動抗干擾與持續優化通信鏈路，始終維持穩定可靠的高速、低時延連接狀態。

研究團隊

論文第一作者是北京大學電子學院的博士後陶子涵博士。領導研究的包括北京大學的王興軍教授、舒浩文博士、城市大學的王騁博士、加州大學聖巴巴拉分校的 John E. BOWERS 教授。

來源：中國科學報

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