未來萬物互聯的重大需求，面臨著頻譜擁塞的重大挑戰。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開啟高頻段等技術。第六代移動通信（6G）與光子學共同發展的交叉學科，是未來6G中的顛覆性技術，將推動信息領域的重大變革。

近日，第七屆國際第三代半導體論壇暨第十八屆中國國際半導體照明論壇（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“論壇上，復旦大學信息科學與工程學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“的視頻主題報告，結合國內外發展現狀與趨勢，分享了發展思路與關鍵問題，以及最新研究進展。

 

可見光頻段在天基網絡和海洋網絡前景廣闊，可見光通信符合網絡強國、海洋強國的國家戰略。衛星超高速通信技術是戰略布局和競爭的焦點，星間激光是空間通信網絡的關鍵實現方式。報告中分享了采用SiPM接收的白光激光通信系統結構、基于激光的廣角可見光通信、高速廣角白光激光發射機與通信系統、GaN集成光子芯片技術等內容。
 

其中，GaN集成光子芯片技術研究方面，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）實現了Gbps高速可見光通信收發機。

 

報告指出，自由空間激光通信技術將為空天地海一體化和通信感知一體化提供技術支撐。基于激光的照明-通信融合系統是未來高速可見光通信的發展方向之一。白光激光通信系統在車聯網、室外通信、艦船通信等大功率、長距離應用場景具有潛在優勢。廣角收發機是可見光通信在移動通信應用中的關鍵技術。未來需要結合新型器件集成技術和光機電一體化技術實現系統小型化和集成化。

 

沈超，復旦大學信息科學與工程學院研究員。在寬禁帶半導體材料，光電子器件與光子集成技術，氮化鎵超輻射發光芯片、激光器與可見光通信技術領域發表研究論文80余篇，引用次數超過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《可見光通信新型發光器件原理與應用》，兼任IEEE Photonics Journal 副主編，曾獲得第十四屆教育部“春暉杯”中國留學人員創新創業大賽優勝獎。

 

（內容根據現場資料整理，如有出入敬請諒解）