全球首款全频段高速通信芯片问世
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2025-08-29 19:42:10
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利用先进的薄膜铌酸锂光子材料，我国学者研发出全球首款基于光电融合集成技术的自适应、全频段、高速无线通信芯片。该成果27日刊登于国际顶级学术期刊《自然》。
传统电子学硬件仅可在单个频段工作，不同频段的器件依赖不同的设计规则、结构方案和材料体系，难以实现跨频段工作。由北京大学教授王兴军等人合作研发的这款集成芯片，具有宽带无线与光信号转换、低噪声载波本振信号协调、数字基带调制等能力，成功弥合了不同频段设备的“段沟”。
基于该芯片，团队进一步提出高性能光学微环谐振器的集成光电振荡器（OEO）架构。相比传统基于倍频器的电子学方案，该片上OEO系统借助高精度光学微环“锁定”频率，首次实现了在0.5千兆赫至115千兆赫超宽频段内，快速、精准、低噪声地生成任意频点的通信信号。新系统既可调度数据资源丰富、速率极高却难远距离传输高频段，也可调度穿透性强、覆盖广却容量有限的低频段，攻克了以往系统无法兼顾带宽、噪声性能与可重构性的难题，是一次里程碑式突破。
实验验证表明，新系统传输速率超过120千兆比特/秒，满足6G通信峰值速率要求，且端到端无线通信链路在全频段内性能一致。这为6G通信在太赫兹乃至更高频段频谱资源的高效开发扫清了障碍。
王兴军表示，该芯片将为“AI（人工智能）原生网络”奠定硬件基础。它可通过内置算法动态调整通信参数，应对复杂电磁环境，也可使未来的基站和车载设备在传输数据时精准感知周围环境，拉动宽频带天线、光电集成模块等关键部件升级，带来从材料、器件到整机、网络的全链条变革。
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