【导语】全球首款全频段高速通信芯片在中国诞生我国学者利用先进的薄膜铌酸锂光子材料，成功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。该成果发表于国际顶级学术期刊《自然》，实现了在0.5至115千兆赫超宽频段内快速、精准、低噪声的通信信号生成，解决了传统电子学硬件跨频段工作的难题，为6G通(tōng)信(xìn)的(de)高(gāo)效(xiào)频(pín)谱(pǔ)资(zī)源(yuán)开(kāi)发(fā)奠(diàn)定(dìng)了(le)坚(jiān)实(shí)基(jī)础(chǔ)。该(gāi)芯(xīn)片(piàn)还(hái)具(jù)备(bèi)动(dòng)态(tài)调(diào)整(zhěng)通(tōng)信(xìn)参(cān)数(shù)的(de)能(néng)力(lì)，有(yǒu)望(wàng)推(tuī)动(dòng)从(cóng)材(cái)料(liào)到(dào)网(wǎng)络(luò)的(de)全链(liàn)条(tiáo)技(jì)术(shù)变(biàn)革(gé)。
利(lì)用(yòng)先(xiān)进(jìn)的(de)薄(báo)膜(mó)铌(ní)酸(suān)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(zuò)，不(bù)同(tóng)频(pín)段(duàn)的(de)器(qì)件(jiàn)依(yī)赖(lài)不(bù)同(tóng)的(de)设(shè)计(jì)规(guī)则(zé)、结(jié)构(gòu)方(fāng)案(àn)和(hé)材(cái)料(liào)体(tǐ)系(xì)，难(nán)以(yǐ)实(shí)现(xiàn)跨(kuà)频(pín)段(duàn)工(gōng)作(zuò)。由(yóu)北(běi)京(jīng)大(dà)学(xué)教(jiào)授(shòu)王(wáng)兴(xìng)军(jūn)等(děng)人(rén)合(hé)作(zuò)研(yán)发(fā)的(de)这(zhè)款(kuǎn)集成(chéng)芯(xīn)片(piàn)，具(jù)有(yǒu)宽(kuān)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(xìng)强(qiáng)、覆(fù)盖(gài)广(guǎng)却(què)容(róng)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(tè)/秒(miǎo)，满(mǎn)足(zú)6G通(tōng)信(xìn)峰(fēng)值(zhí)速(sù)率(lǜ)要(yào)求(qiú)，且(qiě)端(duān)到(dào)端(duān)无(wú)线(xiàn)通(tōng)信(xìn)链(liàn)路在(zài)全频(pín)段(duàn)内(nèi)性(xìng)能(néng)一(yī)致(zhì)。这(zhè)为(wèi)6G通(tōng)信(xìn)在(zài)太(tài)赫(hè)兹(zī)乃(nǎi)至(zhì)更(gèng)高(gāo)频(pín)段(duàn)频(pín)谱(pǔ)资(zī)源(yuán)的(de)高(gāo)效(xiào)开(kāi)发(fā)扫(sǎo)清(qīng)了(le)障(zhàng)碍(ài)。
王(wáng)兴(xìng)军(jūn)表(biǎo)示(shì)，该(gāi)芯(xīn)片(piàn)将(jiāng)为(wèi)“AI（人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)）原(yuán)生(shēng)网(wǎng)络(luò)”奠(diàn)定(dìng)硬(yìng)件(jiàn)基(jī)础(chǔ)。它(tā)可(kě)通(tōng)过(guò)内(nèi)置(zhì)算(suàn)法(fǎ)动(dòng)态(tài)调(diào)整(zhěng)通(tōng)信(xìn)参(cān)数(shù)，应(yīng)对(duì)复(fù)杂(zá)电(diàn)磁(cí)环(huán)境(jìng)，也(yě)可(kě)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。
（原标题为《全球首款全频段高速通信芯片问世》）