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图1 超宽带光电融合集成技术赋能超宽带泛在接入无线网络示意图

图2 全频段无线通信星座图及误码率结果

王兴军领导的研究团队近几年在高速光电子集成芯片和信息系统方面取得多项重要进展。在前期研究中，团队的工作主要聚焦于光电融合并行化特性，验证多个典型应用。例如，在数据中心领域，首次提出了微腔光梳驱动硅光芯片的技术路径，实现了Tb/s级硅基片上大容量光通信【Nature，605（7910）：457—463，2022】；在自动驾驶领域，针对空间探测时间-频率阻塞问题，研发出了超大规模并行混沌信号源【Nature Communications 14（1）：4590,，2023】，实现了毫米级的感知精度和百倍数量级的抗噪能力提升【Nature Photonics，17（4）：306—314，2023】；在人工智能的数据密集型计算中，提出并验证了片上计算互联新架构，先后实现了1.04 TOPS/mm²的高算力密度卷积计算【Nature Communications，14（1）：66，2023】和高达1.6Tb/s/mm²的数据速率密度并行互联【Nature Communications，16（1）：6547，2025】。上述成果系统性地展示了并行化在带宽扩展和算力提升的独特优势。以此为基础，团队研究方向近年来从“多通道并行扩展”深入至“单通道极限探索”，提升全维深度与灵活性。团队通过引入慢光效应，有效解决了传统硅基调制器带宽受限的瓶颈，实现了电光带宽达110GHz的纯硅调制器【Science Advances，9（42）：eadi5339，2023】；同时，探索并开发了片上微环谐振器的多模光子分子开关，展现出宽带高精度的信号处理性能【Light: Science & Applications，13（1）：51，2024】。基于上述研究基础，当前工作突破性拓展了频域自由度，有效提升了频率覆盖范围和频率域的灵活调谐能力，为6G通信泛在接入与高速互连、动态频谱灵活分配、小型化低成本提供了颠覆性解决方案。

北京大学电子学院博士后陶子涵、北京大学集成电路学院博士生王皓玉、香港城市大学电气工程学院研究助理教授冯寒珂、北京大学电子学院博士生郭艺君以及博士后沈碧涛为本论文共同第一作者，王兴军、王骋以及舒浩文为本文共同通讯作者，北京大学长三角光电科学研究院助理研究员孙丹、香港城市大学博士后陶源盛、北京大学集成电路学院何燕冬研究员等为本文作出了重要贡献。该研究得到了科技部国家重点研发计划青年科学家项目，国家自然科学基金青年学生基础研究项目、重点项目、国家重大科研仪器研制项目、青年科学基金项目（B类）、青年科学基金项目（C类），以及香港研究资助局优配基金、新晋学者基金、香港裘槎基金项目的资助。其中，陶子涵获得首批国家自然科学基金青年学生基础研究项目资助，项目名称为“面向6G全频谱接入的集成微波光子射频前端芯片研究”，为该论文相关工作的开展提供了重要支撑。

来源：北京大学电子学院

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