微梳光子技術突破560GHz瓶頸，6G超高速無線傳輸邁向112Gbps時代

關鍵字：；；；()；；；()；

瀏覽次數：35｜歡迎推文：

科技產業資訊室(iKnow) - 黃松勳發表於 2026年5月21日

圖、微梳光子技術突破560GHz瓶頸，6G超高速無線傳輸邁向112Gbps時代

隨著全球行動通訊產業逐步邁向6G世代，頻譜資源與傳輸容量的需求正快速攀升。日本德島大學研究團隊近期於《Communications Engineering》發表研究，成功在560GHz頻段完成單通道112Gbps無線傳輸，成為目前超過350GHz頻段中少數達成100Gbps等級的無線通訊成果。這項突破被視為未來6G超高速回傳網路的重要技術里程碑，也顯示光子技術正在逐步突破傳統電子元件的極限。

現行5G網路主要依賴28GHz以下毫米波頻段，但頻譜壅塞與頻寬不足問題已逐漸浮現。研究指出，未來6G必須進一步進入0.3至1THz的太赫茲頻段，才能支援超過100Gbps的高速傳輸需求。然而，當頻率超過350GHz後，傳統電子式發射器容易遭遇輸出功率下降、相位雜訊增加與訊號不穩定等限制，使高頻通訊長期停留在實驗階段。

此次研究的核心，在於導入「Soliton Microcomb（孤子微梳）」作為光學頻率參考源。所謂微梳技術，是利用微型光學共振器產生大量等距且相位同步的光頻訊號，如同在光學頻域中建立高精度尺規。研究團隊利用相鄰微梳光頻進行光混頻（Photomixing），並透過UTC-PD光電二極體生成560GHz載波，大幅降低傳統雙雷射系統的相位雜訊問題。

研究另一項關鍵突破，在於光纖與矽氮化物（SiN）微共振器的直接封裝設計。過往太赫茲微梳系統多採自由空間耦合架構，容易受到熱漂移與微小震動影響，導致訊號中斷。德島大學團隊則將高數值孔徑光纖直接以UV膠固定於晶片波導介面，不僅將裝置體積由450毫米縮小至5毫米，更顯著提升機械穩定性與熱耐受能力。

測試結果顯示，新架構在1瓦高功率光源輸出下仍可維持穩定運作，光耦合效率波動僅約±0.09%，遠優於傳統自由空間架構的±1.27%。更重要的是，系統成功連續維持27.7小時孤子微梳運作，而傳統方式平均僅能維持約4分鐘。這代表微梳太赫茲系統已開始具備實際部署所需的長時間穩定性。

在資料傳輸方面，研究團隊採用QPSK與16QAM兩種高階調變技術。其中QPSK模式最高達84Gbps，而16QAM則成功在28GBaud下達到112Gbps。研究同時通過HD-FEC硬判決前向錯誤修正門檻，意味系統已具備商業等級通訊可靠度，而非僅停留於理論驗證。

研究也指出，相較傳統自由運作雷射，微梳結合光注入鎖定（Optical Injection Locking）後，可顯著降低560GHz載波的相位雜訊，使16QAM星座圖更加集中，訊號品質更穩定。對高階調變而言，相位穩定度直接決定資料傳輸能力，因此這項成果對未來高容量太赫茲通訊具有關鍵意義。

雖然560GHz頻段本身位於水氣吸收峰附近，傳輸距離仍受限，但研究團隊已模擬500GHz等較低衰減頻段的應用潛力。結果顯示，若搭配更高功率UTC-PD與高增益天線，未來有機會將傳輸距離延伸至數十公尺，同時維持超高速資料傳輸能力。

這項研究不僅刷新560GHz太赫茲無線傳輸速度紀錄，更驗證了光子微梳技術在6G高頻通訊中的實際可行性。隨著未來AI運算、低軌衛星、智慧城市與即時沉浸式應用持續推升資料流量需求，傳統無線架構勢必面臨頻寬與能耗壓力。具備低相位雜訊、高穩定性與超大頻寬特性的光子太赫茲技術，未來有望成為新世代6G回傳網路的重要基礎，甚至改變基地台之間高速資料傳輸的建構方式。(1163字；圖1)

參考資料：
Beyond 350 GHz: Single-channel 112 Gbps photonic wireless transmission at 560 GHz using soliton microcombs. Nature Communications Engineering, 2026/5/18
Soliton microcombs push wireless transmission to record 112 Gbps at 560 GHz for 6G. Interesting Engineering, 2026/5/18
Chip Smaller Than Fingernail Could Be Key to 6G’s Blinding Speed. Science Blog, 2026/5/18
Microcombs unlock 112 Gbps wireless link at 560 GHz for 6G. Tech Xplore, 2026/5/18

歡迎來粉絲團按讚！

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------