北大攻克芯片世界性難題，登上頂刊《自然》

更新時間：2022-05-23 09:48來源：網絡作者：@nanncy人氣：6750

據北京大學官網，2022年5月18日，該校王興軍教授課題組和加州大學聖芭芭拉分校John E. Bowers教授課題組在《自然》期刊發表研究論文，在世界上首次報道了由集成微腔光梳驅動的新型矽基光電子片上集成系統，研究團隊曆時3年協同攻關，終于攻克了這壹世界性難題。

光梳，又叫光學頻率梳，因其用途廣泛，壹直以來都是國際光學界的重要研究熱點。而近年來芯片級的光梳（微腔光梳）由于緊湊的尺寸和低廉的成本極大拓展了其應用範圍。

然而，大部分基于微腔光梳的系統級應用中，僅有微腔本身爲集成器件，其余的組成部分（包括泵浦激光器、無源/有源處理器件、電路控制單元）均未實現集成，在成本、尺寸和功耗上極大地削弱了微腔光梳芯片化帶來的優勢。

與此同時，近20年來，矽基光電子集成芯片技術（矽光）借助成熟的CMOS工藝，可大規模集成傳統光學系統所需的功能器件，極大提升片上信息傳輸和處理的速度和容量，可爲下壹代數據中心、通信系統、高性能計算、自動駕駛等領域帶來變革性突破，是公認的現代信息系統的功能升級和産業布局的核心技術，是世界光電子領域競爭的主陣地。

然而，由于矽材料本身不發光，矽基激光器的實現壹直是世界性難題，在矽基光電子芯片上研發出多路並行的矽基光源更被公認爲是該領域最大的瓶頸之壹。

在新研究中，王興軍領導的研究團隊通過直接由半導體激光器泵浦集成微腔光頻梳，給矽基光電子集成芯片提供了所需的光源大腦，結合矽基光電子集成技術工業上成熟可靠的集成解決方案，完成大規模集成系統的高效並行化。利用這種高集成度的系統，實現T比特速率微通信和亞GHz微波光子信號處理，提出高密度多維複用的微通信和微處理芯片級集成系統的全新架構，開創了下壹代多維矽光集成微系統子學科的發展。

相關研究成果有望直接應用于數據中心、5/6G通信、自動駕駛、光計算等領域，爲下壹代片上光電子信息系統提供了全新的研究範式和發展方向。

該研究論文題爲“Microcomb-driven silicon photonic systems”，已發表在《自然》期刊上。

來源：搜狐

(來源：网络)

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