自1958年集成電路問(wèn)世之后,基于硅材料的CMOS集成電路已經(jīng)在計(jì)算、通信、生物醫(yī)療、數(shù)字娛樂(lè)、智能家居等各行業(yè)發(fā)揮著不可或缺的作用,是現(xiàn)代社會(huì)的信息化“大腦”。而以光為信息載體的光纖通信網(wǎng)絡(luò)也承載了全球通信數(shù)據(jù)容量的的90%以上,成為信息社會(huì)的“主動(dòng)脈”。如今,硅光子學(xué)開(kāi)始走進(jìn)光纖通信行業(yè),正在影響光纖通信產(chǎn)業(yè)的走向,改變信息技術(shù)的未來(lái)。 , c.^"5
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硅光子技術(shù),即利用CMOS微電子工藝實(shí)現(xiàn)光子器件的集成制備,該技術(shù)結(jié)合了CMOS技術(shù)的超大規(guī)模邏輯、超高精度制造的特性和光子技術(shù)超高速率、超低功耗的優(yōu)勢(shì)。硅材料不僅是集成電路最普及的材料平臺(tái),還具備優(yōu)異的光學(xué)性能。硅波導(dǎo)對(duì)波長(zhǎng)1.1~1.6um的光近乎無(wú)損透明,可較為理想地兼容光通信現(xiàn)有技術(shù)與器件,為厘米至千公里級(jí)的光通信提供了高集成度的解決方案。業(yè)界認(rèn)為硅光子是當(dāng)今ASIC中最具發(fā)展前途的技術(shù)領(lǐng)域,是一種能夠解決長(zhǎng)技術(shù)演進(jìn)與成本矛盾的顛覆性技術(shù)。 !E70e$Th
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近十年來(lái),基于硅光平臺(tái)的光調(diào)制器、光探測(cè)器、光開(kāi)關(guān)和異質(zhì)激光器被相繼被驗(yàn)證,部分器件性能甚至超越傳統(tǒng)III-V和PLC平臺(tái),為大規(guī)模光子集成奠定了基礎(chǔ)。隨后,在業(yè)界多家微電子與光通信知名企業(yè)的共同推動(dòng)下,硅基光互連、光傳輸、光交換的商用化器件與方案被相繼推出。近期已有多家企業(yè)針對(duì)數(shù)據(jù)中心需求推出了100G QSFP硅基有源帶纜產(chǎn)品,100G/400G硅基相干光收發(fā)模塊的量產(chǎn)也已實(shí)現(xiàn)。主流光通信設(shè)備商均視硅光技術(shù)為光通信戰(zhàn)略發(fā)展方向并進(jìn)行了研究和布局。 AR"2?2<mJ7
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事實(shí)上,硅光的顛覆性不僅限于光通信領(lǐng)域,Intel最近宣稱(chēng)在新一代至強(qiáng)處理器中已集成了硅光子互聯(lián)接口,實(shí)現(xiàn)了CPU吞吐率和能效的大幅提升。硅光子技術(shù)的魅力在于其開(kāi)啟了集成電路與集成光路的融合協(xié)作之門(mén),將極大地拓展光電技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景與范圍,使信息化滲透并改變?nèi)祟?lèi)生活。也許,未來(lái)有電芯片的地方就有光通信,硅光使命尚未完成,硅光的傳奇還將延續(xù)。 o<g?*"TRh