全球首个电光带宽达110GHz的纯硅调制器
近期，我国在硅基光电子领域获得重大突破，实现全球首个成果。据了解，北京大学电子学院王兴军教授、彭超教授、舒浩文研究员联合团队，在超高速纯硅调制器方面取得创记录突破，实现了全球首个电光带宽达110GHz的纯硅调制器，是2004年Intel在Nature期刊报道第一个1GHz硅调制器后，国际上第一次把纯硅调制器的带宽提高到100GHz以上。
根据官方介绍，该成果由北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室作为第一单位完成。该工作得到科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金委、北京市自然科学基金等项目支持。
目前随着数据吞吐量的增加，传统电信号传输的方式遇到瓶颈，而硅基光电子技术成为全球热门领域，有助于帮助人工智能、大数据、云计算、物联网等技术升级。在硅基光电子芯片系统中，硅基调制器可实现电信号向光信号的功能转换，具有低成本、高集成度、CMOS工艺兼容等优点，是完成片上信息传输与处理的关键有源器件
据了解，受限于硅材料本身较慢的载流子输运速率，纯硅调制器带宽典型值一般为30-40GHz，难以适应未来超过100Gbps通信速率的需要，因此成为硅基光电子学在高速领域进一步发展的瓶颈之一。
据介绍，研究团队基于CMOS兼容的硅基光电子标准工艺，在纯硅材料体系下设计并制备了在1550nm左右通信波长下工作的超高带宽硅基慢光调制器，实现了110GHz的超高电光带宽，打破了上限，此外还将调制臂尺寸缩短至百微米数量级，在无需DSP的情况下以简单的OOK调制格式实现了单通道超越110Gbps的高速信号传输，降低了算法成本与信号延迟，同时在宽达8nm的超大光学通带内保持多波长通信性能的高度均一性。
北京大学这一成果，已经以“Slow-light silicon modulator with 110-GHz bandwidth”（110GHz带宽慢光硅调制器）为题，在线发表于Science子刊Science Advances。
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