近期，我國在硅基光電子領域獲得重大突破，實現(xiàn)全球首個成果。據了解，北京大學電子學院王興軍教授、彭超教授、舒浩文研究員聯(lián)合團隊，在超高速純硅調制器方面取得創(chuàng)記錄突破，實現(xiàn)了全球首個電光帶寬達110GHz的純硅調制器，是2004年Intel在Nature期刊報道第一個1GHz硅調制器后，國際上第一次把純硅調制器的帶寬提高到100GHz以上。
根據官方介紹，該成果由北京大學電子學院區(qū)域光纖通信網與新型光通信系統(tǒng)國家重點實驗室作為第一單位完成。該工作得到科技部重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金委、北京市自然科學基金等項目支持。
目前隨著數據吞吐量的增加，傳統(tǒng)電信號傳輸的方式遇到瓶頸，而硅基光電子技術成為全球熱門領域，有助于幫助人工智能、大數據、云計算、物聯(lián)網等技術升級。在硅基光電子芯片系統(tǒng)中，硅基調制器可實現(xiàn)電信號向光信號的功能轉換，具有低成本、高集成度、CMOS工藝兼容等優(yōu)點，是完成片上信息傳輸與處理的關鍵有源器件
據了解，受限于硅材料本身較慢的載流子輸運速率，純硅調制器帶寬典型值一般為30-40GHz，難以適應未來超過100Gbps通信速率的需要，因此成為硅基光電子學在高速領域進一步發(fā)展的瓶頸之一。
據介紹，研究團隊基于CMOS兼容的硅基光電子標準工藝，在純硅材料體系下設計并制備了在1550nm左右通信波長下工作的超高帶寬硅基慢光調制器，實現(xiàn)了110GHz的超高電光帶寬，打破了上限，此外還將調制臂尺寸縮短至百微米數量級，在無需DSP的情況下以簡單的OOK調制格式實現(xiàn)了單通道超越110Gbps的高速信號傳輸，降低了算法成本與信號延遲，同時在寬達8nm的超大光學通帶內保持多波長通信性能的高度均一性。
北京大學這一成果，已經以“Slow-light silicon modulator with 110-GHz bandwidth”（110GHz帶寬慢光硅調制器）為題，在線發(fā)表于Science子刊Science Advances。
