我國成功突破阿斯邁高端光刻機(jī)技術(shù)壁壘，在6G衛(wèi)星通信核心環(huán)節(jié)取得歷史性跨越，一支本土科研力量一舉刷新三項全球性能極限，引發(fā)國際學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注與深度解讀。

我們究竟以何種路徑跳脫傳統(tǒng)芯片制造困局？這三項里程碑式紀(jì)錄背后，又凝聚著怎樣系統(tǒng)性、顛覆性的技術(shù)積淀？

權(quán)威發(fā)布：中國團(tuán)隊榮登Nature封面，三項全球首次同步實現(xiàn)

2026年2月18日，世界頂級綜合性學(xué)術(shù)期刊Nature以在線首發(fā)形式刊發(fā)題為《集成光子平臺驅(qū)動超寬譜光纖–太赫茲融合通信》的研究成果。

該研究由北京大學(xué)電子學(xué)院王興軍教授與舒浩文研究員聯(lián)合領(lǐng)銜，首次在國際上構(gòu)建起光纖傳輸與太赫茲無線鏈路深度融合的統(tǒng)一架構(gòu)體系。

其本質(zhì)在于消融兩類通信范式之間的物理隔閡與協(xié)議鴻溝，實現(xiàn)信號在光域與無線頻段間的原生互通，無需重復(fù)建設(shè)獨立網(wǎng)絡(luò)，真正達(dá)成“一芯多用、一網(wǎng)通達(dá)、全域協(xié)同”的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施范式。

尤為關(guān)鍵的是，本次攻關(guān)同步斬獲三項具有全局引領(lǐng)意義的世界級指標(biāo)突破，每一項均具備重構(gòu)通信底層標(biāo)準(zhǔn)的潛力。

首項突破聚焦于核心光電器件帶寬極限——團(tuán)隊研制出工作帶寬突破250GHz的光電/電光雙向轉(zhuǎn)換模塊，其中基于單晶薄膜鈮酸鋰工藝的高速調(diào)制器與磷化銦基異質(zhì)結(jié)探測器，雙雙刷新全球同類器件實測帶寬紀(jì)錄。

第二項突破體現(xiàn)在端到端傳輸效能上：光纖單通道穩(wěn)定承載512Gbps基帶信號，太赫茲無線單通道實現(xiàn)實時400Gbps凈荷吞吐，相較當(dāng)前商用5G峰值速率（約20Gbps），性能躍升逾20倍，已進(jìn)入真正意義上的“太比特級”通信時代。

第三項突破則落于工程驗證層面——團(tuán)隊成功完成86路8K超高清視頻流的全鏈路無損無線實時分發(fā)演示，畫面零卡頓、時延低于1.2毫秒，充分印證該技術(shù)在高并發(fā)、低時延、大容量場景下的成熟落地能力。由此可見，此次6G光子通信躍遷，并非孤立技術(shù)閃光，而是我國光電子基礎(chǔ)研究、材料工藝、系統(tǒng)集成多年深耕后的集中爆發(fā)。

破局密鑰：光子集成電路另辟新徑，徹底卸下EUV光刻依賴

為何這一6G通信架構(gòu)能繞開阿斯邁高端光刻機(jī)限制？答案直指技術(shù)范式遷移——我們主動放棄微電子晶體管尺寸競賽的舊賽道，全面轉(zhuǎn)向光子集成電路（PIC）這一更具戰(zhàn)略縱深的新路徑。

過往半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)受制于人，根源在于極紫外（EUV）光刻裝備被長期禁運，而傳統(tǒng)硅基芯片對線寬精度的極致追求，使得3nm、5nm等先進(jìn)節(jié)點幾乎完全綁定于EUV設(shè)備的光學(xué)分辨率能力。

光子芯片則另辟蹊徑：它以光波為信息載體，通過調(diào)控光場相位、強(qiáng)度與偏振進(jìn)行運算與傳輸，天然規(guī)避了電子遷移率、短溝道效應(yīng)等物理瓶頸，對加工精度的要求大幅降低。

具體而言，微電子芯片中晶體管柵極需壓縮至數(shù)納米尺度方可維持開關(guān)特性，而光子芯片中引導(dǎo)光傳播的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，僅需控制在數(shù)百納米至數(shù)微米量級，即可滿足高性能通信需求。

這意味著，依托國內(nèi)已全面自主可控的90nm及以上成熟制程產(chǎn)線，甚至可復(fù)用部分8英寸晶圓平臺，就能批量制造具備國際頂尖性能的6G光子芯片，徹底擺脫對外部尖端光刻裝備的路徑依賴。

本項目即采用國產(chǎn)化薄膜鈮酸鋰異質(zhì)集成平臺，結(jié)合優(yōu)化設(shè)計的單行載流子（UTC）光電探測器構(gòu)型，成功構(gòu)建出帶寬覆蓋DC–250GHz以上、響應(yīng)平坦度優(yōu)于±0.8dB的全光-電混合轉(zhuǎn)換鏈路。

該方案從物理機(jī)制層面繞開了傳統(tǒng)電學(xué)倍頻鏈路固有的帶寬壓縮與熱噪聲累積問題，在有線與無線雙頻段均提供超過100GHz的有效信號通帶，精準(zhǔn)匹配未來6G超寬帶通信的剛性需求。

軟件層面同樣實現(xiàn)關(guān)鍵躍升：研究組將深度學(xué)習(xí)模型嵌入信道補(bǔ)償環(huán)節(jié)，原創(chuàng)提出一種輕量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助數(shù)字信號處理（DSP）算法，在保持低計算開銷前提下，將非線性失真抑制能力提升3.7倍，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)LMS或CMA均衡器對復(fù)雜信道畸變的適應(yīng)邊界。

正是硬件平臺與智能算法的雙輪驅(qū)動，才使這場“換道超車”從理論構(gòu)想變?yōu)楣こ态F(xiàn)實，也標(biāo)志著我國在下一代通信底層架構(gòu)上實現(xiàn)了真正意義上的全棧自主。

尤為值得強(qiáng)調(diào)的是，本成果所有核心工藝流程均運行于全國產(chǎn)化集成光子制造平臺之上——從自研鈮酸鋰晶圓外延、光刻掩模版設(shè)計、干法刻蝕參數(shù)庫構(gòu)建，到耦合封裝測試裝備，全部實現(xiàn)100%國產(chǎn)替代，無任何進(jìn)口設(shè)備或材料參與關(guān)鍵工序。

這種不拘泥于既有技術(shù)路線、敢于定義新標(biāo)準(zhǔn)、主導(dǎo)新生態(tài)的戰(zhàn)略思維，恰恰是我國突破高端制造圍堵最富韌性的破局之道。

實證支撐：硬核性能數(shù)據(jù)密集呈現(xiàn)，多維適配能力全面釋放

技術(shù)價值終須經(jīng)受真實場景檢驗。本次突破不僅擁有扎實理論根基，更以一系列具象化、可復(fù)現(xiàn)、可擴(kuò)展的實驗數(shù)據(jù)，全方位展現(xiàn)其工程生命力與產(chǎn)業(yè)適配廣度。

先看速率維度：光纖單通道512Gbps、太赫茲無線單通道400Gbps，這一數(shù)值意味著什么？

橫向?qū)Ρ蕊@示，下載一部10GB藍(lán)光電影，現(xiàn)行5G網(wǎng)絡(luò)耗時約4.2秒；而本系統(tǒng)無線鏈路僅需0.2秒，光纖鏈路更是壓縮至0.019秒——快至肉眼無法感知，遠(yuǎn)超人類操作反應(yīng)閾值。

如此量級的吞吐能力，不僅能無縫支撐裸眼3D直播、萬人級全息遠(yuǎn)程會議，更能為星地激光通信中繼、空天地一體化網(wǎng)絡(luò)骨干節(jié)點、超算中心間PB級數(shù)據(jù)秒級同步等前沿應(yīng)用提供堅實底座。

在模擬6G海量終端接入典型工況下，團(tuán)隊完成86路獨立8K視頻流的并行實時調(diào)度與零丟包傳輸，總有效帶寬達(dá)34.4Tbps，較現(xiàn)行5G NR標(biāo)準(zhǔn)提升整整兩個數(shù)量級（100倍）。

得益于核心光電器件所具備的超寬頻帶內(nèi)增益平坦特性（±0.5dB@200GHz），全部86個信道在誤碼率（BER）<1e-12條件下性能高度一致，證實該架構(gòu)具備卓越的大規(guī)模用戶并發(fā)服務(wù)能力，為未來億級物聯(lián)網(wǎng)終端接入奠定底層保障。

除超高容量外，系統(tǒng)在能效比、部署經(jīng)濟(jì)性與規(guī)?；瘡椥苑矫嬉啾憩F(xiàn)突出。

全光信號處理架構(gòu)使其可直接嵌入現(xiàn)有城域/骨干光網(wǎng)絡(luò)，無需重建傳輸層，僅需升級接入側(cè)光子收發(fā)單元，即可實現(xiàn)移動前傳網(wǎng)與光纖核心網(wǎng)的物理層統(tǒng)一，預(yù)計降低新建基站回傳成本達(dá)63%，縮短部署周期超40%。

在6G超密集組網(wǎng)基站、近場無線數(shù)據(jù)中心（Intra-DC）、低軌衛(wèi)星星載通信載荷等新興場景中，其小型化、低功耗、高可靠優(yōu)勢正加速轉(zhuǎn)化為商業(yè)競爭力。

研究團(tuán)隊同步推進(jìn)技術(shù)外溢應(yīng)用：面向太赫茲成像安檢、超精密工業(yè)測距、分子指紋識別光譜分析等領(lǐng)域，正開發(fā)緊湊型片上太赫茲源、高速電光調(diào)制器及高靈敏度相干探測模塊，旨在提供一套低成本、可量產(chǎn)、易集成的太赫茲系統(tǒng)級解決方案。

這種立足通信主航道、輻射多學(xué)科交叉的立體化布局，既夯實了技術(shù)護(hù)城河，也為我國搶占未來十年科技制高點預(yù)留了充足演進(jìn)空間。

戰(zhàn)略升維：從技術(shù)追隨者到標(biāo)準(zhǔn)定義者，開啟中國通信新紀(jì)元

此次6G光子通信重大進(jìn)展，其歷史縱深遠(yuǎn)超單一技術(shù)指標(biāo)本身——它象征著我國信息通信產(chǎn)業(yè)正式完成從“規(guī)則適應(yīng)者”向“范式制定者”的身份躍遷，標(biāo)志著全球通信權(quán)力格局正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性重塑。

回望發(fā)展歷程：1G時代我們?nèi)毕瘶?biāo)準(zhǔn)制定，2G時代依賴引進(jìn)設(shè)備，3G時代艱難提交TD-SCDMA提案，4G時代實現(xiàn)LTE-A關(guān)鍵技術(shù)貢獻(xiàn)，5G時代成為R15/R16標(biāo)準(zhǔn)最大專利持有國之一；三十年砥礪奮進(jìn)，終于在6G啟航之際，率先錨定光子集成這一決定未來二十年通信形態(tài)的核心路徑。

本成果不僅助力我國在半導(dǎo)體領(lǐng)域走出一條非對稱趕超之路，更推動信息基礎(chǔ)設(shè)施從“電子驅(qū)動”邁向“光子賦能”的代際升級，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)構(gòu)筑不可替代的硬核底座。

展望產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，隨著該技術(shù)進(jìn)入中試驗證與標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研階段，我國有望在ITU-R 6G愿景框架下主導(dǎo)光子無線融合（Optical-Wireless Convergence, OWC）方向的技術(shù)白皮書與接口規(guī)范，實質(zhì)性掌握6G國際標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。

從產(chǎn)業(yè)鏈視角觀察，該突破將強(qiáng)力拉動上游光子材料（如LN、InP、SiN）、中游器件（調(diào)制器、探測器、陣列芯片）、下游系統(tǒng)（基站、衛(wèi)星載荷、數(shù)據(jù)中心交換機(jī)）以及AI驅(qū)動的智能光網(wǎng)絡(luò)管理軟件等全鏈條協(xié)同發(fā)展，預(yù)計在未來五年內(nèi)催生超萬億級新興產(chǎn)業(yè)集群，并創(chuàng)造數(shù)十萬高質(zhì)量就業(yè)崗位。

更重要的是，底層光子芯片制造能力的完全自主，賦予我們在全球科技博弈中前所未有的戰(zhàn)略定力——不再因某臺設(shè)備、某種材料、某套EDA工具而受制于人，真正實現(xiàn)“把發(fā)展主動權(quán)牢牢掌握在自己手中”。

今天，我們已成功繞開阿斯邁高端光刻機(jī)構(gòu)筑的技術(shù)高墻，在6G光子通信這條新賽道上跑出中國加速度，更建立起覆蓋材料、器件、算法、系統(tǒng)的全棧技術(shù)主權(quán)。

可以預(yù)見，隨著該技術(shù)加速走向商用落地，中國通信產(chǎn)業(yè)必將迎來新一輪爆發(fā)式增長；而這場由光子驅(qū)動的通信革命，也將成為中華民族偉大復(fù)興征程中，最具辨識度與含金量的科技標(biāo)識之一——這份源自自主創(chuàng)新的底氣與榮光，堅不可摧，歷久彌新。