2026年2月18日，中心在Nature期刊上发表研究论文《集成光子学赋能超宽带光纤-无线通信》（“Integrated photonics enabling ultra-wideband fibre–wireless communication”）。中心王兴军教授-舒浩文研究员团队与鹏城实验室余少华院士团队、上海科技大学陈佰乐副教授课题组、国家信息光电子创新中心肖希总经理团队等合作，在下一代无线通信（6G）及光通信领域取得突破性进展，在国际上首次提出了集成“光纤-无线融合通信”概念，率先实现了光纤和无线通信系统间的跨网络无缝融合。通过自研的超宽带光电融合集成芯片和AI赋能的先进均衡算法，该研究所研发的系统在电信通讯的所有主要场景中（包括光纤、无线及其混合链路）均能支持创世界纪录的数据传输速率，实现“一套系统、跨场景复用”。

论文截图

研究团队基于集成光学技术，成功研制出带宽超过 250 GHz 的超宽带光电/电光转换链路。其中，薄膜铌酸锂马赫–曾德尔调制器（TFLN MZM）和磷化铟单行载流子光电探测器（InP UTC-PD）的器件带宽均达到当前国际领先水平。

依托上述核心器件，团队完成了光纤—无线一体化融合通信系统的实验验证。在光纤通信中，实现了单通道 256 Gbaud（512 Gbps） 的直调直检传输；在太赫兹无线通信中，实现了单通道 400 Gbps 的光载无线传输，并进一步完成了 86 路 8K 高清视频的实时无线传输演示，相关性能指标均刷新了公开报道纪录。

针对未来超高速互联中光纤通信与无线通信难以统一架构的长期挑战，研究团队提出并验证了“光纤—无线融合通信”新方案。该方案基于薄膜铌酸锂集成光子平台与改进型 UTC-PD 结构，构建了带宽平坦的超宽带电-光-电转换链路，从原理上避免了传统电学倍频方案的带宽与噪声限制，在有线与无线频段均可提供超过 100 GHz 的可用信号带宽。

同时，团队将人工智能方法引入数字信号处理，提出了一种基于神经网络的信道均衡算法，显著提升了系统对非线性失真和复杂信道条件的适应能力，为超高速传输提供了稳定可靠的算法支撑。

实验结果表明，该系统可作为统一的物理层功能单元，同时支持光纤与太赫兹无线通信，在“物理层”首次实现了有线与无线通信能力的深度融合。进一步的多用户场景验证显示，系统在 6G 规模化接入条件下具备良好的信道一致性和扩展性，展现出在未来 6G 基站、无线数据中心及全光互联系统中的应用潜力。

图1 集成光子系统驱动的全光超宽带电信互联系统概念图

图2 超宽带电光-光电转换集成光子芯片关键性能表征

图3 多通道高清视频实时传输结果图

原文链接：Integrated photonics enabling ultra-wideband fibre–wireless communication | Nature