北京大学研究员王兴军表示:“这种新的微波滤波芯片有可能改善无线通信，比如6G，从而实现更快的互联网连接，更好的整体通信体验，降低无线通信系统的成本和能耗。”“这些进步将直接或间接地影响日常生活，提高整体生活质量，并在各种领域实现新的体验，如移动性、智能家居和公共空间。”

在光子学的研究在由中国激光出版社和光学出版集团联合出版的期刊上，研究人员描述了他们的新型光子滤波器如何克服传统电子设备的局限性，在芯片大小的设备上实现低功耗的多种功能。他们还展示了该滤波器在延伸至30 GHz以上的广泛无线电频谱上运行的能力，显示了其对设想的6G技术的适用性。

“随着光电器件的电光带宽持续增长，我们相信集成微波光子滤波器肯定会成为未来6G无线通信的重要解决方案之一，”王说。“只有设计良好的集成微波光子链路才能实现低成本、低功耗和卓越的滤波性能。”

停止干涉

正在开发6G技术，以改进目前部署的5G通信网络。为了以更快的速度传输更多数据，6G网络预计将使用毫米波甚至太赫兹频段。由于这将在极宽的频谱上分布信号，并增加数据速率，因此不同通信信道之间的干扰可能性很高。

为了解决这个问题，研究人员试图开发一种滤波器，可以保护信号接收器免受整个无线电频谱中各种类型的干扰。为了具有成本效益和广泛部署的实用性，该滤波器必须体积小，功耗低，实现多种滤波功能并能够集成在芯片上。然而，以前的演示受到功能少、尺寸大、带宽有限或与电气元件相关的要求的限制。

对于新的滤波器，研究人员创建了一个由四个主要部分组成的简化光子结构。首先，相位调制器作为射频信号的输入，将电信号调制到光域。接下来，一个双环作为开关来塑造调制格式。可调微环是处理信号的核心单元。最后，光电探测器作为射频信号的输出，从光信号中恢复射频信号。

“这里最大的创新是打破设备之间的障碍，实现它们之间的相互协作，”王说。“双环和微环的协同操作使强度一致的单级可调级联微环(ICSSA-CM)架构得以实现。由于所提出的ICSSA-CM具有很高的可重构性，因此不需要额外的射频器件来构建各种滤波功能，从而简化了整个系统的组成。

展示性能

为了测试该设备，研究人员使用高频探针将射频信号加载到芯片中，并用高速光电探测器收集恢复的信号。他们使用任意波形发生器和定向天线模拟生成2Gb/s高速无线传输信号，并使用高速示波器接收处理后的信号。通过比较使用和不使用过滤器的结果，研究人员能够证明过滤器的性能。

总的来说，研究结果表明，与以前由数百个重复单元组成的可编程集成微波光子滤波器相比，简化的光子结构在更低的损耗和系统复杂性下实现了相当的性能。这使得它比以前的设备更坚固，更节能，更容易制造。

研究人员计划进一步优化调制器并改进整体滤波器架构，以实现高动态范围和低噪声，同时确保器件和系统级别的高集成度。