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用硅基光子技术探路节能减排

标签:光子,技术,探路,节能,能减 时间:2019年08月17日 阅读46次

  OFweek光通信网讯 世界各发达国家都把硅基光电子作为长远发展目标。因为可以实现超小体积、低能耗、CMOS兼容的单片高密度光电集成,基于硅基微纳波导的硅基光子学,已被各国公认为突破计算机和通讯超大容量、超高速信息传输和处理瓶颈的最理想技术之一。多年致力于硅基光子学、光子晶体研究的南京大学当代工程与应用科学学院教授江伟,取得了一系列富有创新性的成果。

必中彩票登陆  “行使硅基电子器件可实现大规模低成本光子集成价格,并可与硅基光电子器件实现光-电同片集成,可以在光互联、光通信、光旌旗灯号处理等方面带来革命性的技术突破。”江伟告诉本报记者。

必中彩票登陆  长期以来,作为硅光子芯片中最常用的组件——硅波导,因为相邻波导靠近时强烈耦合产生的旌旗灯号串扰而不能进行亚微米或亚波长间距的高密度集成。这是光子集成领域的一个经典难题。

  此题目貌似简单,却突破点难寻。针对此难题,江伟创造性地提出了“波导超晶格”的方案。该方案将包含若干不同宽度波导的“超元胞”在空间中周期性重复形成波导超晶格,通过控制超元胞中各个波导的宽度来克制波导之间的相互耦合。

  而他的这项研究工作始于2009年。在此过程中,他的研究团队碰到了理论、模仿、加工等诸多挑衅。比如在加工过程中,一个细小的颗粒或缺陷就可以让两个波导(“光学导线”)“短路”,进而破坏整个结构的耦合克制特征。在测试中,一个结构中每每有超过100个串扰通道必要去测定。偶然候,顺序测完90多个理想的通道才发现一个因为缺陷造成的强串扰通道网,几个星期的努力就都白费了。

  但宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。通过发展新理论与模仿工具、进步加工工艺、完美测试技巧,经过长期的努力,最终得到了串扰低于-20dB的半波长间距的波导超晶格。这项突破引起业界的高度关注。

必中彩票登陆  因为高密度波导集成是一个基础性题目,在硅基光子芯片降低成本、进步性能、降低能耗等方面都有着广阔的应用前景。如可用于大幅度进步波分复用、空分复用、光谱仪、光学相控阵等相干器件的性能,或降低其成本,并为创制硅基高速空间光调制器等新型器件提供了可能。

必中彩票登陆  “硅基光子技术不但是学科前沿,也是将来信息产业的一个紧张发展方向,我们的研究还将继承。”江伟说。

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