来自美国领先行业和学术领域的专家在本次访谈中分享了他们的宝贵观点.

光学和光子调制器是技术先进的设备,能够根据输入信号操控光的属性,如功率和相位。硅光子调制器应用广泛,在光学数据通信、人工智能(AI)等领域都有其角色。然而,这些调制器面临带宽限制和操作稳定性问题,这些问题源于硅及其他实际约束的基本性质。

这篇名为《光学调制的未来》的访谈,发表于2024年9月5日的《IEEE量子电子学精选专题期刊》第30卷第4期。专家小组成员包括Di Liang教授,他在硅光子学和异质光子集成领域从事研究与产品开发超过17年;Mengyue Xu博士,密歇根大学的知名研究员,专注于铌酸锂器件和硅光子学的研究;Long Chen博士,思科杰出工程师,曾在Acacia工作;Haisheng Rong博士,英特尔实验室的高级首席工程师和研发经理;以及Andreas Bechtolsheim博士,Sun Microsystems和Arista Networks的联合创始人。

访谈强调,必须超越传统平台,如大块硅、磷化铟和常规铌酸锂。他们指出,材料多样性、制造工艺和光子集成电路设计的多样性是该领域创新的关键驱动因素。这一转变正在推动新型调制器材料、配置和集成技术的发展,包括薄膜铌酸锂、III-V族外调制激光器、薄膜钛酸钡调制器以及垂直金属氧化物半导体电容器结构。

这些新进展预计将在多个新兴的下一代应用领域产生重大影响,包括人工智能、量子信息处理、增强现实/虚拟现实、类脑计算、调频连续波激光雷达、微波光子学以及计量学和光谱学。值得注意的是,薄膜铌酸锂调制器在超导电路的量子-经典接口方面展现了巨大的潜力。

专家们还强调,技术瓶颈、高昂的生产成本、器件非均匀性、大量时间投入以及缺乏标准化流程是该领域面临的一些挑战。要克服这些问题,需要开发一套全面的协同设计能力和平台,这要求光子和电气芯片设计师、供应商、晶圆厂以及封装和测试服务提供商之间的紧密合作。

Liang教授在最后总结说:“人工智能的空前发展以及当前全球地缘政治局势,促使对半导体技术的投资大幅增加。这为学术界和工业界之间的合作提供了更多资金机会。通过抓住这一机会,我们可以确保创新源源不断地推动技术进步,并彻底改变这一领域。”

参考文献

原文标题:光学调制的未来

期刊:IEEE量子电子学精选专题期刊

DOI:10.1109/JSTQE.2024.3448914