激光無線通信實驗達到 360 Gbps，能耗約爲 Wi-Fi 的一半

研究人員在Advanced Photonics Nexus期刊發表研究，開發出基於VCSEL（垂直腔面發射激光器）陣列的緊湊型光學無線發射器，在2米距離實現362.7 Gbps傳輸速率，每比特能耗僅1.4納焦耳，約爲Wi-Fi的一半，爲室內高容量無線通信提供新方案。

當前Wi-Fi與蜂窩網絡面臨無線電頻譜擁擠、室內信號干擾及設備激增帶來的能耗攀升等挑戰。光無線通信利用光波而非無線電波傳輸數據，具備更高帶寬、避免干擾及精準定向等優勢，適用於辦公室、家庭、醫院及數據中心等多用戶併發場景。

該研究核心爲定製5×5 VCSEL陣列。這些紅外激光器採用標準半導體工藝製造，每個激光器可獨立控制並傳輸獨立數據流。整個陣列集成於不足1毫米的芯片，適用於緊湊型無線接入點及智能手機集成。測試階段，21個激光器同時工作，單個速率達13至19 Gbps，系統總速率達362.7 Gbps。該數據受限於商用光電探測器帶寬，採用更先進接收器可進一步提升性能。

爲實現多用戶併發，研究團隊設計微透鏡陣列校準每束光線，通過附加透鏡將光束組織爲結構化方格照明區域。2米距離測試中，光照區域均勻度超90%。四光束併發測試顯示，各連接保持穩定，總速率達22 Gbps，證實多光學鏈路可無顯著干擾並行運行。

能耗測試顯示，該系統利用激光源固有高能效特性，每比特傳輸能耗約1.4納焦耳，約爲同等條件下領先Wi-Fi技術的一半。研究人員強調，光學無線技術並非取代現有無線電網絡，而是通過處理室內高容量數據流量，緩解頻譜擁堵。未來該系統可集成至天花板、照明設備或無線接入點，爲密集場景下的多用戶提供高速、安全且節能的連接。