北大團隊攻克一世界性難題,成果涉及光子集成芯片和微系統

品玩5月19日訊,據北京大學官網消息,2022 年 5 月 18 日,北京大學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》(Nature)雜誌在線發表文章「Microcomb-driven silicon photonic systems」,在世界上首次報道了由集成微腔光梳驅動的新型硅基光電子片上集成系統,表明了研究團隊歷時 3 年協同攻關,終於攻克了這一世界性難題。

 圖源:北京大學
圖源:北京大學

報道稱,光梳,又叫光學頻率梳,因其用途廣泛,一直以來都是國際光學界的重要研究熱點。美國國家標準與技木研究院 John Lewis Hall 教授和德國馬普量子光學所的 Theodor Hänsch 教授因在光梳方面的傑出貢獻,獲得了 2005 年諾貝爾物理學獎。而近年來芯片級的光梳(微腔光梳)由於緊湊的尺寸和低廉的成本極大拓展了其應用範圍。然而,大部分基於微腔光梳的系統級應用中,僅有微腔本身為集成器件,其餘的組成部分(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,因此,集成光梳系統層面的集成對光頻梳技術的實用化和普及化具有重大意義。

與此同時,近 20 年來,硅基光電子集成芯片技術(硅光)藉助成熟的 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,可為下一代數據中心、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產業布局的核心技術,是世界光電子領域競爭的主陣地。目前,隨着應用市場的拓展和系統規模的大幅度提升,硅基光電子片上系統架構正向多通道和高并行的架構演進,隨之而來的便是日趨增長的對低成本和高穩定性并行光源的需求。然而,由於硅材料本身不發光,硅基激光器的實現一直是世界性難題,在硅基光電子芯片上研發出多路并行的硅基光源更被公認為是該領域最大的瓶頸之一。


想在手機閱讀更多業界資訊資訊?下載【香港矽谷】Android應用
分享到Facebook
技術平台: Nasthon Systems