德岛大学实现560GHz频段112Gbps无线传输

日本德岛大学于2026年5月19日宣布，其研究团队在超高速无线通信领域取得重大突破。该团队成功在560GHz频段实现了单信道112Gbps的无线传输，这是全球首次在超过420GHz的频段中实现100Gbps级别的无线通信。这一成果不仅突破了传统电子技术在高频段信号生成的瓶颈，也为面向2030年代商用的第六代移动通信（6G）提供了关键的技术验证。

突破太赫兹频段信号生成极限

随着5G网络的普及，移动通信正朝着更高频率、更大容量的方向发展。预计将在2030年代投入服务的6G通信，计划利用300GHz以上的太赫兹波以实现超高速传输。然而，在超过350GHz的高频区域，传统电子技术面临严峻挑战：信号生成困难、输出功率下降以及相位噪声显著增加，导致难以实现稳定且高速的无线通信。

针对这一行业痛点，德岛大学后LED光子学研究所与时实悠讲师、岸川博纪准教授、久世直也教授及安井武史教授等人，联合岐阜大学、名古屋工业大学、山梨大学、信息通信技术研究机构（NICT）等机构的研究人员，共同开发了“微光梳驱动型太赫兹通信系统”。该系统结合了光纤连接微光梳技术与高阶调制技术，旨在利用光子学手段解决高频信号生成的难题。

微光梳具有极高的频率稳定性和低相位噪声特性，被视为生成高品质太赫兹载波的有力工具。此前，在350GHz以上频段实现稳定高频信号生成与高速数据传输的兼顾一直未能取得实质性进展。本研究通过创新的技术路径，首次证明了在该未探索频段实现100Gbps级通信的可能性。

光纤直连微共振器实现装置小型化

在硬件实现上，研究团队开发了一种基于氮化硅微光共振器的光纤连接型微光梳器件。传统设备通常需要借助光学显微镜观察和多轴平台进行精密的光学调整，导致系统庞大且复杂。德岛大学团队采用光学粘合剂将光纤直接接合到微光共振器上，这一创新结构不仅消除了对精密光学调整的依赖，还大幅提升了激发光耦合效率的时间稳定性。

这种设计使得装置得以显著小型化，并支持高功率激发光的长时间稳定运行，为太赫兹波段的高稳定、低噪声信号生成奠定了坚实基础。通过微光梳的光注入同步技术，团队生成了具有高稳定性和高信噪比的双波长光载波，并在光域内施加了QPSK（四相移键控）和16QAM（16阶正交幅度调制）等多值调制。

随后，利用光子混频技术生成560GHz的多值调制太赫兹波，并通过无线方式传输信号。在接收端，采用亚谐波混频器的外差检测技术对信号进行解调。实验结果显示，在QPSK调制下实现了84Gbps的传输速率，而在16QAM调制下更是达到了112Gbps的惊人速度。

奠定6G光无线融合网络基石

这一成果标志着420GHz以上频段100Gbps级无线通信从理论走向现实。对于6G网络而言，超高速移动回传（Mobile Backhaul）和光无线融合网络是构建未来通信基础设施的核心要素。德岛大学的研究不仅验证了太赫兹通信的可行性，更为后续提升信号质量、扩展传输距离提供了明确的技术路径。

展望未来，研究团队计划通过进一步降低微光梳的相位噪声来提升信号品质，从而应用更高阶的调制方式以实现更高速率。同时，为了克服大气吸收对传输距离的影响，未来将重点探索低损耗频段选择、太赫兹波高功率化以及高增益天线的引入。这些技术的综合应用将加速太赫兹无线通信的实用化进程。

该研究得到了日本总务省“无线电资源扩展研究开发”项目、内阁府地方大学地域产业创生交付金事业以及日本学术振兴会（JSPS）等多方资助，相关已于《Communications Engineering》期刊。这一突破不仅展示了日本在光子学与通信交叉领域的深厚积累，也为全球6G技术标准的制定提供了重要的参考依据。

对于中国通信行业而言，太赫兹通信是抢占6G制高点的关键赛道。德岛大学通过光子学手段解决电子学瓶颈的思路，提示国内企业在硬件架构创新上可更多关注“光-电-微波”融合方案。随着国内在硅基光子学和微纳加工领域的进步，借鉴此类小型化、高集成度的技术路线，有望加速我国太赫兹原型机的研发与测试，推动下一代移动通信基础设施的自主可控与领先发展。