北大团队突破性研发光电芯片 为构建下一代AI原生网络奠定关键硬件基础 (北大团队突破大模型是央企还是国企)

分类:互联网资讯 - 时间:2025-09-16 - 浏览:
信号

在密集人群环境中,例如体育场馆同时容纳五万人时,若其中70%的用户同时使用移动设备接入网络,将产生数万台终端竞争有限无线资源的场景。此类高并发、高同步性的用户行为(如即时分享、视频流上传等)会迅速挤占带宽,导致通信质量急剧下降,形成典型的网络拥堵。当前,这一问题在5G网络中尚未得到根本解决,而6G技术则被视为突破此类瓶颈的关键。近日,由北京大学与香港城市大学联合研发的一项突破性成果——通用型光电融合无线收发引擎及配套集成芯片,为6G发展清除了一个重要障碍。

北大

该芯片基于薄膜铌酸锂光子材料平台,尺寸仅约11mm×1.7mm,相当于指甲盖大小,却实现了系统级的高度功能集成。其核心能力包括宽带无线-光信号转换、可调谐低噪声载波生成、本振源产生及数字基带调制等。尤其值得注意的是,该芯片支持110 GHz以上的超宽带自适应可重构通信,单通道实时传输速率高达120 Gbps。以实际应用类比,这一速率可在一秒内并行传输千部8K超高清电影,标志着无线传输能力实现数量级提升。

研究中提出的集成光电振荡器(OEO)架构,依托高精度微环谐振器实现了0.5 GHz至115 GHz中心频率的快速、灵活和实时重构。该架构具备跨越近八个倍频程的低噪声信号调谐能力,其性能在当前各类技术方案中属最高水平。与传统倍频链结构相比,OEO有效规避了高频段相位噪声累积问题,从而首次实现了带宽、噪声性能和可重构性三者的协同优化。

该芯片的高性能不仅体现在极限速率上,更表现在其在实际通信环境中的鲁棒性。凭借光电融合的可调谐特性,系统可在信道受噪声干扰或出现多径衰落时,动态切换至更安全的频段,保障通信连续性与质量。例如,在大型集会场所中,传统设备因固定频段使用导致设备间干扰剧增,而该技术可构建一种“频段自适配”机制,使基站与终端能按需选择最优通信频段,从而实现类似“每设备一通道”的高效资源分配,极大改善高密度场景下的用户体验。

这一突破的意义远不止于提升传输速率。6G作为国家未来产业战略的重要组成部分,其发展将推动毫米波、太赫兹等高频频谱资源的全面利用,支撑诸如全息通信、天地一体化网络、远程精准操作和自动驾驶等对延迟与带宽极为敏感的应用。尽管5G已显著提升通信能力,但在极端场景和全新业务需求面前仍显不足。6G将实现从地面到空间的多维覆盖,甚至覆盖沙漠、深海太空站等极端环境,重新定义“无处不在的高速连接”。

该项研究通过光电融合芯片与OEO架构的联合创新,不仅解决了超宽带信号生成与重构中的核心难题,也为太赫兹通信及更高频段资源的开发奠定了坚实基础。正如研究者所言,这项成果有望重塑无线通信产业格局,推动中国在6G技术竞争中实现从跟随到引领的战略转变。

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