项目描述:
近二十年,硅光子技术经历了从基础器件到大规模集成的快速发展,特别是在超高速通信、高性能计算、大规模光互连和精确光学传感等关键领域大放异彩。随着人工智能产业的迅猛发展,对存储和数据传输的需求急剧上升。同时,晶体管尺寸逼近物理的限制和芯片的高能耗低效率问题愈加显著,迫切需要新的技术革新。硅光子技术和光电集成作为前沿解决方案,正成为应对未来算力需求的关键。光信号通过光纤的传输速度且能耗低,相较于传统铜缆,光纤能在每个端口减少约 80%的电力消耗。预计在不久的将来,数据中心的光连接将占据主导地位,比例可超过 70%。随着集成硅光子技术往大带宽、低功耗、高密度集成方向的不断发展,硅材料本身在高性能电光调制器方向所展现出来的局限性越发凸出。近年来薄膜铌酸锂高速调制器的发展为混合硅光子集成技术提供了新的发展思路。然而其薄膜铌酸锂马赫-增德尔干涉仪(MZI)调制器的寸比硅基 PN 结 MZI 调制器更大,且拥有与 CMOS 制造工艺兼容性差的劣势。随着光电共封装技术的发展,开发小尺寸、低功耗、低驱动电压带宽性能接近 100GHz的 MZI 电光调制器是未来的发展方向,同时也能满足光电共封装技术对光通讯芯片的微型化、低耗能、高单位密度通讯容量的要求,以及未来大规模光互联的需求。硅光子通信与传感团队聚焦未来高密度带宽的电光调制技术以及光电探测技术,突破光子芯片低功耗及微型化的挑战,同时满足先进光电共封装要求,并大力推动国产高密度光子互连 I/O 技术的发展。