超宽带集成光子学赋能全频段自适应无线通信

第六代（6G）及其后续无线网络将跨越微波、毫米波至太赫兹频段的广泛频率范围运行，以支持多样化应用场景下的普惠性连接。这要求一种一次制造适用于全频段覆盖和动态频谱管理的硬件解决方案。然而，现有的电气或光子辅助无线通信解决方案因单一器件带宽受限以及系统架构固化而难以满足这一需求。本文展示了基于全息薄膜锂硅酸盐（TFLN）光子无线引擎驱动的自适应无线通信，实现了超过 100 GHz 的前所未有频率范围。凭借强烈的 Pockels 效应和卓越的可扩展性，TFLN 平台实现了关键功能单元的单晶集成，包括基带调制、宽带无线-光转换和可重构载波/本地信号生成。由宽带可调谐光电振荡器供电，信号源在 0.5 GHz 至 115 GHz 之间实现纪录性宽频率范围，具备高频率稳定性和一致相干性。基于这一宽带可重构集成光子解决方案，我们首次实现跨 9 个连续频段的全链路无线通信，实现最高 100 Gbps 的纪录车道速率。实时可重构性进一步 enables 自适应频率分配，这是确保复杂频谱环境下增强可靠性的关键能力。我们提出的系统标志着未来全频段全场景无线网络的重要一步。