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超高速纯硅调制中集集团股票器取得创纪录突破

2024-03-22 09:51:59 来源:倾延资

近来,北京大学电子学院教授王兴军、彭超与研讨员舒浩文联合团队在高带宽纯硅调制器方面获得打破,完结了全球首个电光带宽达110吉赫兹的纯硅调制器,国际上初次把纯硅调制器的带宽提高到100GHz以上。有关研讨成果10月20日在线发表于《科学·开展》。 根据慢光效应的硅基调制结构。 “该硅调制器一起具有超高带宽、超小尺度、超大通带及CMOS工艺兼容等优势,满意了未来超高速使用场景对超高速率、高集成度、多波长通讯、高热稳定性及晶圆级出产的需求,关于下一代数据中心的开展具有重要意义。”论文通讯作者王兴军告知《我国科学报》。

跟着人工智能、大数据、云核算、物联网等新一代信息技能的大规模使用,全球数据总量出现指数式增加的开展趋势,以硅基光电子为代表的光电子集成技能成为光通讯体系的重要开展趋势。

在硅基光电子芯片体系中,硅基调制器可完结电信号向光信号的功用转化,具有低本钱、高集成度、CMOS工艺兼容等长处,是完结片上信息传输与处理的要害有源器材。

可是,受限于硅资料自身较慢的载流子输运速率,纯硅调制器带宽典型值一般为30-40GHz,最高报导的是70GHz,难以习惯未来逾越100G波特率通讯速率的需求,因而成为硅基光电子学在高速范畴进一步开展的瓶颈之一。

在该作业中,研讨团队针对传统硅基调制器带宽受限的问题,使用硅基耦合谐振腔光波导结构引进慢光效应,构建了完好的硅基慢光调制器理论模型,经过合理调控结构参数去归纳平衡光学与电学目标要素,完结对调制器功能的深度优化。

研讨团队根据CMOS兼容的硅基光电子规范工艺,在纯硅资料体系下规划并制备了在1550nm左右通讯波长下作业的超高带宽硅基慢光调制器,完结了110GHz的超高电光带宽,打破了迄今为止纯硅调制器的带宽上限,并一起将调制臂尺度缩短至百微米数量级,在无需DSP的情况下以简略的OOK调制格局完结了单通道逾越110Gbps的高速信号传输,降低了算法本钱与信号推迟,一起在宽达8nm的超大光学通带内坚持多波长通讯功能的高度均一性。

研讨团队在不引进异质资料与杂乱工艺的前提下完结了硅基调制器带宽功能的腾跃,可完结低本钱的晶圆级量产,展现了硅基光电子学鄙人一代超高速使用范畴的巨大价值。

该作业由北京大学电子学院区域光纤通讯网与新式光通讯体系国家重点实验室等完结。

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