近期，我國(guó)在硅基光電子領(lǐng)域獲得重大突破，實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)成果。據(jù)了解，北京大學(xué)電子學(xué)院王興軍教授、彭超教授、舒浩文研究員聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，在超高速純硅調(diào)制器方面取得創(chuàng)記錄突破，實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)電光帶寬達(dá)110GHz的純硅調(diào)制器，是2004年Intel在Nature期刊報(bào)道第一個(gè)1GHz硅調(diào)制器后，國(guó)際上第一次把純硅調(diào)制器的帶寬提高到100GHz以上。

　　根據(jù)官方介紹，該成果由北京大學(xué)電子學(xué)院區(qū)域光纖通信網(wǎng)與新型光通信系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室作為第一單位完成。該工作得到科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委、北京市自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。

　　目前隨著數(shù)據(jù)吞吐量的增加，傳統(tǒng)電信號(hào)傳輸?shù)姆绞接龅狡款i，而硅基光電子技術(shù)成為全球熱門領(lǐng)域，有助于幫助人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)升級(jí)。在硅基光電子芯片系統(tǒng)中，硅基調(diào)制器可實(shí)現(xiàn)電信號(hào)向光信號(hào)的功能轉(zhuǎn)換，具有低成本、高集成度、CMOS工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)，是完成片上信息傳輸與處理的關(guān)鍵有源器件

　　據(jù)了解，受限于硅材料本身較慢的載流子輸運(yùn)速率，純硅調(diào)制器帶寬典型值一般為30-40GHz，難以適應(yīng)未來(lái)超過100Gbps通信速率的需要，因此成為硅基光電子學(xué)在高速領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸之一。

　　據(jù)介紹，研究團(tuán)隊(duì)基于CMOS兼容的硅基光電子標(biāo)準(zhǔn)工藝，在純硅材料體系下設(shè)計(jì)并制備了在1550nm左右通信波長(zhǎng)下工作的超高帶寬硅基慢光調(diào)制器，實(shí)現(xiàn)了110GHz的超高電光帶寬，打破了上限，此外還將調(diào)制臂尺寸縮短至百微米數(shù)量級(jí)，在無(wú)需DSP的情況下以簡(jiǎn)單的OOK調(diào)制格式實(shí)現(xiàn)了單通道超越110Gbps的高速信號(hào)傳輸，降低了算法成本與信號(hào)延遲，同時(shí)在寬達(dá)8nm的超大光學(xué)通帶內(nèi)保持多波長(zhǎng)通信性能的高度均一性。

　　北京大學(xué)這一成果，已經(jīng)以“Slow-light silicon modulator with 110-GHz bandwidth”（110GHz帶寬慢光硅調(diào)制器）為題，在線發(fā)表于Science子刊Science Advances。