用光做換擋器，6G新芯片有望縮小城鄉(xiāng)“數(shù)字鴻溝” | 前沿動態(tài)

原文發(fā)表于 《科技導報》2025年第17期科技新聞-前沿動態(tài)

用光做換擋器實現(xiàn)全頻無線高速穩(wěn)定

研究團隊制備的超寬帶光電融合芯片（圖片來源：作者團隊）

在走向6G的路上，一個現(xiàn)實難題一直懸著：未來網(wǎng)絡要同時用到微波—毫米波—亞太赫茲等跨度巨大的頻段，既要覆蓋偏遠地區(qū)，又要在城市熱點提供超高速。但今天的做法往往是“一段頻譜一套硬件”——換段就得換前端，噪聲在高頻端還會層層放大，設備成本與復雜度水漲船高。更理想的方向，是同一塊芯片能跨整個頻譜自適應工作，像在“多車道高速”上隨時換道，哪里通暢就走哪里。

2025年8月27日，北京大學電子學院王興軍團隊與香港城市大學王騁團隊在

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這為何能“全譜通吃”？關鍵在于用光子學替電路“扛帶寬”：TFLN器件靠Pockels效應（線性電光）實現(xiàn)低損耗、高帶寬的電—光互轉(zhuǎn)；片上光電振蕩器提供可寬域調(diào)諧、低相位噪聲的本振/載波，避免了傳統(tǒng)倍頻鏈到高頻時噪聲級聯(lián)的老問題。相當于用光做“換擋器”，把不同頻段的無線信號“順滑地”裝載、轉(zhuǎn)換與收發(fā)。

同一顆芯片既能在低頻段提供覆蓋與穿透，也能在毫米波/亞太赫茲段給出超高速，適合固定無線接入、車路協(xié)同、應急通信等多場景，技術路線也被多家媒體解讀為有望縮小城鄉(xiāng)“數(shù)字鴻溝”。當然，從實驗臺到規(guī)模部署仍有工程檻：封裝與散熱、整機功耗、天線/射頻前端協(xié)同以及成本與可靠性等，都需要與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同打磨。

ITU-R（國際電信聯(lián)盟的無線電通信部門）于2023年通過了Recommendation ITU-R M.2160（也稱IMT-2030 Framework），明確6G（IMT-2030）總體目標、能力維度與使用場景。該工作把“同一硬件跨全頻段”從設想推到原型，對6G的低成本規(guī)模部署與彈性頻譜利用具有中高等級的基礎性推動，但真正規(guī)模化落地仍需對齊國際行業(yè)組織的能力評估。

（ 綜合

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