|
大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)信息處理提出了更高要求，尤其是在海量數(shù)據(jù)傳輸和能耗管理方面。目前，90%以上的數(shù)據(jù)通過(guò)光波傳輸，但處理仍依賴電域，導(dǎo)致效率瓶頸。為此，研究者提出兩種方案：光-電-光轉(zhuǎn)換（O-E-O）和全光信息處理（AOSP）。O-E-O存在并行處理能力不足等問(wèn)題，而AOSP通過(guò)光域直接處理數(shù)據(jù)，在復(fù)雜度、成本和能效上更具優(yōu)勢(shì)。 硅基光子學(xué)是推動(dòng)AOSP發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，其CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）兼容性、低損耗和強(qiáng)非線性特性，可滿足未來(lái)光網(wǎng)絡(luò)的“3T”（格式、波長(zhǎng)、帶寬透明）、“3M”（多功能、多通道、多網(wǎng)絡(luò)）和“3S”（自感知、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)）需求。 由華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、電子科技大學(xué)和南開大學(xué)等機(jī)構(gòu)組成的團(tuán)隊(duì)，成功研制出單片集成可編程AOSP芯片，可支持光濾波、信號(hào)再生和邏輯運(yùn)算。該芯片基于絕緣體上硅（SOI）技術(shù)，通過(guò)超低損耗波導(dǎo)（0.17dB/cm）和高Q值微環(huán)（2.1×10⁶）實(shí)現(xiàn)寬可調(diào)濾波（0.55 pm至648.72 pm）和高效四波混頻（轉(zhuǎn)換效率12 dB）。此外，團(tuán)隊(duì)采用新型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和先進(jìn)封裝技術(shù)，解決了光熱串?dāng)_問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)八通道多功能集成（總處理能力800 Gb/s），并兼容多種調(diào)制格式。實(shí)驗(yàn)證明，該芯片可使QPSK信號(hào)的接收靈敏度提升6dB以上。 未來(lái)，隨著納米制造和新型材料的發(fā)展，AOSP芯片的性能將進(jìn)一步提升，為高速通信和先進(jìn)計(jì)算提供更高效的解決方案。 《賽特科技日?qǐng)?bào)》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
