产业前瞻来自院士点题

2013 年 4 月 24 日4570

  本报记者 杨琪

20世纪末期,在互联网巨大应用需求的带动下,高速大容量光纤通信技术得以飞快发展。

当时,国内光通信用光电子器件的研究进入发展鼎盛时期。但是,大多数研究者都将精力集中在长波长激光器(InGaAsP/InP)、长波长探测器(InGaAs/InP)等有源光电子器件研究领域。

实际上,在上个世纪90年代,美国科学家已研发成功密集波分复用(DWDM)技术。

DWDM技术用到了大量的光波导器件,当时“国内都不太重视光波导器件的研发,几乎无人研究。”中国科学院半导体研究所光电子研究发展中心研究员、博士生导师胡雄伟说。

这是因为光分束器、阵列波导光栅(AWG)复用/解复用器(简称AWG)属无源光波导器件,从研究角度来看,该技术用的是经典光学原理,理论发展空间较小;从设备上来讲,该器件对技术要求高、加工难度大。随着密集波分复用技术的异军突起,中国科学院院士王启明、周炳琨敏锐地发现,“这是一个关键器件”。

因此,两位院士提出,我国应开展基于平面光波回路(PLC)技术的AWG和可变光衰减器(VOA)等核心光波导器件的研究与开发工作。

谁来作这项研究呢?王启明想到了一个人:胡雄伟。胡雄伟刚进入半导体所时,研究过几年硅器件,“光波导器件通常也都采用硅作为衬底。”他说。 “你原来作过硅器件,现在你把硅捡起来,改作硅基二氧化硅AWG的研究。”胡雄伟回忆起王启明的嘱托。

于是,王启明院士将自己的两名博士生派到了胡雄伟的课题小组,开始了AWG器件的研究工作。

自1999年起,中科院半导体所在国家自然基金委重点基金、“863”计划、“973”计划等国家科研项目长期支持下,沿着硅基二氧化硅、SOI基光波导和纳米光波导器件研究不断前行。

这一技术应用在通信领域里。原来,当光纤通信容量不足时,需要重新铺设新的光纤光缆,以满足数据传输所需。“如果利用复用/解复用技术,只需要一根光纤,便可通多个波长,同时传输多路数据。”胡雄伟说。

这就解决了大量采购和铺设光纤以满足迅猛增加的通信容量需求。该器件不仅可将几路、几十路甚至更多波长的光会聚(复用)到一根光纤进行传输;到需要分解的地方时,利用AWG器件又可以将多波长的光信号分解(解复用)为不同波长的光进行信号处理。“这个器件"两头"都管。”胡雄伟说。

《中国科学报》 (2013-04-16 第7版 转化)

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