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【所庆专刊·预告】复旦大学迟楠团队:高速可见光通信关键技术

时间:2026-06-09

【所庆专刊 · 开栏语】

      2026年,中国电子科技集团公司第三十四研究所迎来建所55周年。值此之际,本刊特设“所庆专刊”,以学术述评为主要形式,集中呈现一批来自科研一线的优秀成果与前沿思考。

      在专刊正式出版之前,我们将陆续对邀约专家稿件进行专题宣传。本期推出复旦大学未来信息创新学院迟楠教授团队的文章,该文全面综述了高速可见光通信的关键技术,深入探讨了发射器件、接收器件及先进编码调制技术的最新进展,为面向数据中心、高性能计算等场景的大容量短距光互连提供了重要技术验证。

       本文为《所庆专刊》专家文章的导读与精要呈现,全文拟于2026年第4期正式出版,敬请期待。

本期核心文章

高速可见光通信关键技术

迟楠*†,胡卓然†,

徐增熠,戴领航,关苏宁,易子路

(复旦大学 未来信息创新学院,上海 200438)

文章导读

       随着人工智能、高性能计算与数据中心互联对带宽和时延提出更高要求,传统射频通信频段日益拥挤,可见光通信凭借其频谱资源丰富、抗电磁干扰、安全性高等优势,正成为6G及短距离光无线通信的重要技术方向。

     《光通信技术》即将刊发复旦大学未来信息创新学院迟楠教授团队撰写的综述论文《高速可见光通信关键技术》。论文系统梳理了高速可见光通信在发射器件、接收器件、编码调制技术等方面的最新研究进展。该成果为面向数据中心、板间/机柜间互连、高性能计算等大容量短距离通信场景提供了重要技术验证。

核心亮点

亮点一:发射器件从LED迈向高速激光器

  • micro-LED带宽提升至1.3 GHz以上,单通道实现Gbps级传输

  • 8波长GaN基LED阵列引入V坑与侧壁量子阱结构,总速率达31.38 Gbps

  • 蓝光InGaN激光二极管调制带宽突破10 GHz,单通道速率最高36.5 Gbps

亮点二:接收器件兼顾高带宽与大视场

  • PIN阵列与APD集成:空间分集+内部增益补偿,解决面积与带宽的折中问题

  • 荧光天线(FA) 与发光太阳能聚集器(LSC):突破étendue限制,实现宽视场高速探测

  • GaN/InGaN基短波探测器:与蓝紫光波段匹配,最高实现15.26 Gbps通信速率

亮点三:先进编码调制释放器件潜力

  • 多维CAP调制:结合零填充与更快-奈奎斯特技术,频谱效率提升最高42.9%

  • 非线性编码(NCNS-QAM) :降低高功率符号概率,扩大线性动态范围

  • 差分导频编码:提高WDM大容量系统中的信道估计精度

亮点四:40波长并行,500 Gbps光互连样机展示

  • 多波长激光阵列 + 自适应比特加载 + 神经网络均衡

  • 40个波长通道并行传输,单通道速率10–14 Gbps

  • 总传输速率500 Gbps,所有通道误码率低于7% HD-FEC阈值

未来展望

     论文指出,可见光通信正从“单链路速率提升”迈向“多维度容量扩展”。未来关键方向包括:

  • 多维度复用:波分复用、空分复用、模分复用、偏振复用协同突破Tbps级容量

  • 可见光光子集成:基于Si₃N₄、薄膜铌酸锂等材料,发展高带宽阵列发射机与片上WDM器件

  • 人工智能赋能:AI辅助信道估计、非线性补偿与系统联合优化

  • 应用场景拓展:数据中心光互连、星间链路、水下通信、通感算融合

      迟楠教授指出:“高速可见光通信的进一步发展,不是单点技术的突破,而是发射、接收、调制、系统架构的协同优化。”

结语

      可见光通信,正在从实验室走向现实应用。从单波Gbps到多波Tbps,从照明通信到智能光互连,这场“光”的技术革命正在为下一代通信系统开辟全新的可能性。

     《光通信技术》即将刊发复旦大学迟楠教授团队的最新综述论文,敬请期待!

      光,不止照亮世界,也在连接未来。

【所庆 · 人物名片】

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       迟楠,复旦大学未来信息创新学院教授,博士生导师。获得国家杰出青年科学基金及杰青延续资助,美国光学学会会士。长期从事高速光通信和高速可见光通信方面的研究。发表论文400余篇,Google引用18000余次,出版专著10部。获中国通信学会自然科学一等奖、教育部自然科学二等奖、中国产学研合作创新一等奖等各1项。


【所庆专刊 · 下期预告】

      本期推介至此告一段落。更多所庆专刊邀约稿件的专题介绍也将陆续推出,敬请持续关注。


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