2022-05-20
5月18日,北大团队课组发表了有关集成微腔光流驱动的新型硅基光电子片上集成系统的文章,这是世界上的首次报道,对光频梳技术的实用化和普及化有着重大的意义。
光梳,又叫做光学频率梳,一直以来都是国际光学的重要研究热点,此前,美国国家标准和技术研究院Joho Lewis Hall教授和德国马普量子光学的Theodor Hiansch 教授都曾因在光梳上的杰出贡献获得了诺贝尔物理学奖。但近年来芯片级的微腔光梳一直因为尺寸紧凑、成本低廉的原因很难拓大它的应用范围,现在北大研究团队历时3年,终于攻破了这一世界性难题,实现了微腔其余组成部分,如泵浦激光器、无源/有源处理器件、电路控制器单元在微腔光梳上的集成,很大程度上避免了由于成本、尺寸、功耗方面对微腔光梳的的削弱,推进了光梳系统层面的集成。
近20年来,硅光技术一直凭借着成熟的CMOS工艺,实现大规模集成传统光学系统所需的功能器件,提升信息传输和处理的速度和容量,但随着科技的不断发展与创新,为下一代数据中心、通信系统、高性能计算、自动驾驶等领域带来变革性突破已经成了现代信息系统的核心技术和是世界光电子领域竞争的主阵地,同时,硅基光电子芯片上的硅基光源需求问题也随之而来。
为了解决硅基光源需求问题,北大研究团队通过由半导体激光器泵浦集成微腔光频梳,实现了低成本和高稳定性并行光源的需求,并提供了所需的光源大脑,完成了大规模集成系统的高效并行化,突破了硅基光源在微腔光梳的瓶颈,为下一代多维硅光集成微系统子学科发展做出重大贡献。
目前硅基光电子片虽还处于刚突破阶段,但随着相关研究成果应用于数据中心、5/6G通信、自动驾驶、光计算等领域,将会彻底形成片上光电子集成系统的全新构架。