超宽带光电融合集成系统 6G网络技术研发的新里程碑

随着5G技术的规模化商用，全球学术界与产业界已将目光投向下一代移动通信技术——6G。6G被期望实现太赫兹通信、空天地一体化网络、亚毫秒级时延以及前所未有的峰值速率，而传统电子学在带宽、频率和能耗上的物理瓶颈成为亟待突破的难题。一支由城市大学联合团队研发的超宽带光电融合集成系统，为6G网络技术的研发注入了强劲动力，标志着光电子与无线通信深度融合的全新范式。

该系统的核心突破在于实现了超宽带的光电信号转换与融合处理。通过将高带宽光电子器件与新型集成光子芯片相结合，团队成功研制出可在毫米波与太赫兹频段工作的光电融合收发前端，单通道带宽超过100GHz，远超当前5G毫米波系统的可用带宽。这一进展不仅解决了传统电子混频器在高频段效率骤降的问题，还大幅降低了信号生成与接收的能耗。

从网络技术研发角度看，超宽带光电融合集成系统的意义主要体现在三个层面。第一，它为6G物理层提供了全新的频谱资源利用方式。光学方法可在极宽频率范围内实现低噪声、高线性度的信号上/下变频，使得0.1–1THz范围内的连续频谱有望被高效利用。第二，该系统支持光纤与无线信号的无缝融合，这直接推动了“光载无线”式6G接入网的发展路径——中心局可通过光纤传输超宽带光信号，在远端仅需光电转换与天线辐射，从而大幅简化基站架构。第三，集成化工艺使其具备低成本和规模化潜力，为未来6G网络的大规模部署创造了条件。

城市大学联合团队表示，下一步将围绕系统的小型化、多通道集成以及与现有5G核心网/6G试验网的对接开展研究。在示范场景中，系统已能支持多路8K超高清视频流的无压缩实时回传，并在太赫兹频段实现数十米距离的高速无线传输。业内专家认为，这类三—五族半导体与硅基光子集成相结合的技术路线，很可能成为6G空口标准的关键使能技术之一。

值得关注的是，光电融合集成并非孤立创新。它正与智能超表面、可重构智能表面以及AI驱动的资源调度算法形成协同，共同构成6G网络技术研发的完整拼图。在城市大学团队的规划中，即将开展面向空天地一体化网络的光电载荷测试，探索卫星与地面6G节点之间太赫兹链路的可行性。

超宽带光电融合集成系统不仅是一项关键器件突破，更是推动6G网络技术从概念研究向系统验证跨越的加速器。它重新定义了无线与光通信的边界，为后5G时代的沉浸式通信、全息传输、通感一体以及超高速云计算打开了通道。随着社会各界的持续投入，这一技术有望在未来五年内从实验室走向现场试验，奠定6G商用的核心技术基石。(完)