未來萬物互聯(lián)的重大需求，面臨著頻譜擁塞的重大挑戰(zhàn)。全頻段接入是必由之路，針對更高頻段，如太赫茲通信、可見光通信和紅外通信等，研究頻譜感知以及動態(tài)開啟高頻段等技術(shù)。第六代移動通信（6G）與光子學(xué)共同發(fā)展的交叉學(xué)科，是未來6G中的顛覆性技術(shù)，將推動信息領(lǐng)域的重大變革。

近日，第七屆國際第三代半導(dǎo)體論壇暨第十八屆中國國際半導(dǎo)體照明論壇（IFWS & SSLCHINA 2021）在深圳會展中心舉行。期間，“鈣鈦礦量子點與激光照明顯示技術(shù)“論壇上，復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院研究員沈超做了題為”面向照明通信融合的激光光源技術(shù)“的視頻主題報告，結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，分享了發(fā)展思路與關(guān)鍵問題，以及最新研究進展。

 

可見光頻段在天基網(wǎng)絡(luò)和海洋網(wǎng)絡(luò)前景廣闊，可見光通信符合網(wǎng)絡(luò)強國、海洋強國的國家戰(zhàn)略。衛(wèi)星超高速通信技術(shù)是戰(zhàn)略布局和競爭的焦點，星間激光是空間通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵實現(xiàn)方式。報告中分享了采用SiPM接收的白光激光通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、基于激光的廣角可見光通信、高速廣角白光激光發(fā)射機與通信系統(tǒng)、GaN集成光子芯片技術(shù)等內(nèi)容。
 

其中，GaN集成光子芯片技術(shù)研究方面，建立氮化物可見光器件中吸收，增益與放大的物理模型。首次設(shè)計制作出可見光波段有源與無源器件集成芯片。基于短波長光子集成電路（PIC）實現(xiàn)了Gbps高速可見光通信收發(fā)機。

 

報告指出，自由空間激光通信技術(shù)將為空天地海一體化和通信感知一體化提供技術(shù)支撐。基于激光的照明-通信融合系統(tǒng)是未來高速可見光通信的發(fā)展方向之一。白光激光通信系統(tǒng)在車聯(lián)網(wǎng)、室外通信、艦船通信等大功率、長距離應(yīng)用場景具有潛在優(yōu)勢。廣角收發(fā)機是可見光通信在移動通信應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。未來需要結(jié)合新型器件集成技術(shù)和光機電一體化技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)小型化和集成化。

 

沈超，復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院研究員。在寬禁帶半導(dǎo)體材料，光電子器件與光子集成技術(shù)，氮化鎵超輻射發(fā)光芯片、激光器與可見光通信技術(shù)領(lǐng)域發(fā)表研究論文80余篇，引用次數(shù)超過1950次，受邀在ACP, Optica, OGC, SPIE等大會特邀報告10余次。獲得6項美國和國際專利，著有《可見光通信新型發(fā)光器件原理與應(yīng)用》，兼任IEEE Photonics Journal 副主編，曾獲得第十四屆教育部“春暉杯”中國留學(xué)人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽優(yōu)勝獎。

 

（內(nèi)容根據(jù)現(xiàn)場資料整理，如有出入敬請諒解）