Entèvyou ak Zhang Xiaoguang nan Beijing University of Posts and Telekominikasyon: Konba a ak avni Chips fotonik

Nan dènye ane yo, ak kwasans rapid nan trafik mondyal, entènèt la, entèlijans atifisyèl ak senaryo aplikasyon nwaj informatique kontinye ogmante, kòm youn nan tandans nan lavni nan kominikasyon gwo vitès, chips fotonik yo te tou inogire nan yon peryòd an lò nan devlopman. Tankou sikwi "predesesè" li yo, kous optik la tou nan miniaturizasyon, rediksyon pouvwa ak kondisyon pri ki ba nan apèl la pou entegrasyon, entegre chip optik (PIC) te vin tounen yon pati enpòtan nan endistri kominikasyon modèn. pa ka inyore. Yo nan lòd yo plis klarifye sitiyasyon an ak avni nan teknoloji a entegre, Wikipedia te gen yon konvèsasyon fas-a-fas ak pwofesè Zhang Xiaoguang nan lekòl la nan Jeni Elektwonik, Beijing University of Posts and Telecommunications (BUPT), diskite sou tan lontan an ak prezan. lavi chips fotonik.
Nan konmansman an nan konvèsasyon an, Pwofesè Zhang Xiaoguang te rive dwat nan pwen an, "Teknoloji entegrasyon Chip se kounye a trè matirite, epi li se lajman ki itilize nan divès kalite aparèy elektwonik, tankou telefòn selilè, òdinatè, aparèy lakay entelijan, ak sou sa, tout lè l sèvi avèk teknoloji entegrasyon chip. Sepandan, toujou gen enpèfeksyon nan teknoloji entegrasyon chip Lachin nan, ak chips optik entegre yo se youn nan difikilte yo."

Yon chip optik entegre se yon sikwi fonksyonèl ki fòme pa yon mikrochip ki gen de oswa plis konpozan fotonik, kidonk non chip fotonik la. Chip fotonik la gen avantaj ki genyen nan paralelis gwo vitès ak konsomasyon pouvwa ki ba, ak vitès kalkil li yo ak pousantaj transmisyon se mil fwa sa yo ki nan chips elektwonik, pandan y ap konsomasyon pouvwa li yo se sèlman yon katrevendis milyèm nan sa yo ki nan chips elektwonik, ak kondisyon estriktirèl li yo tou pi ba, jeneralman nan nivo san nanomèt, kidonk diminye depandans sou pwosesis avanse, epi li konsidere kòm teknoloji ki kache ki pi apwopriye pou rezoud kou boutèy la nan devlopman nan pouvwa aritmetik.
An tèm de prensip k ap travay, chips fotonik itilize foton pou transmèt, santi, trete ak delivre enfòmasyon. Waveguides yo itilize pou kontwole ak dirije limyè a, epi atravè refleksyon total entèn yo, chips fotonik yo konparab ak fil yo itilize pou transmèt siyal elektrik. Yon sous lazè bay limyè ki nesesè pou kondwi eleman yo, menm jan ak yon switch nan yon sikwi. Atravè koneksyon waveguide, plizyè konpozan ka entegre ak fabrike sou yon sèl substra, kreye solisyon solid ak miniaturize. Eleman nan sikui fotonik yo ka pasif ak aktif, ak konpozan pasif ki gen ladan switch ak multiplexeur ak konpozan aktif ki gen ladan detektè ak lazè.
Konpare ak chips elektwonik, difikilte pou entegre chips fotonik se sitou akòz nati disrè yo. Soti nan pwen an fabrikasyon de vi, fotonik entegre chip fabrikasyon se pa yon bagay fasil. Aparèy fotonik gen yon estrikti ki genyen twa dimansyon, pi konplèks pase estrikti ki genyen de dimansyon nan entegrasyon semi-conducteurs la. Pou entegre lazè, detektè, modulateur ak lòt aparèy nan chip la, li nesesè repete depoze ak grave sou plizyè kouch mens dyelèktrik nan diferan materyèl, tankou fosfid Endyòm, ki trè egzijan pou ekipman yo ak kondisyon pwosesis.
"Sepandan, mwen toujou gen konfyans sou simonte difikilte sa yo domestik." Pwofesè Zhang Xiaoguang te di, "Genyen deja yon tandans nan direksyon Silisyòm ki baze sou entegrasyon nan endistri a, kòm sa a kalite entegrasyon sistèm deja relativman matirite, ak rechèch domestik sou chips Silisyòm optik te fondamantalman senkronize ak mond lan. Men, ki jan yo sèvi ak Silisyòm kòm substra nan konpozan optik ak reyalize pwodiksyon an mas teknoloji, gen toujou yon anpil nan difikilte nan andedan an, e kounye a, kèk nan aparèy yo ki fè pi byen nan pwosesis eksperimantal nou an toujou bezwen konte sou enpòtasyon."
Dapre pwofesè Zhang Xiaoguang, endistri chip entènasyonal la te devlope pou dè dekad. Ewòp, Etazini, Japon ak lòt peyi nan endistri a chip optik te kòmanse pi bonè, dirijan teknoloji. Etazini te etabli depi lontan "Enstiti Nasyonal pou Fotonik Integrated Faktori Inovasyon" pou kreye yon platfòm pou devlopman ak preparasyon aparèy fotonik entegre; Inyon Ewopeyen an aplike pwogram "Orizon 2020", ki konsantre sou deplwaman pwojè rechèch entegrasyon optoelektwonik; Japon pou aplike "Pwogram Rechèch ak Devlopman Avanse", "Pwogram Rechèch ak Devlopman Avanse". Aplikasyon Japon an nan "Pwogram Rechèch ak Devlopman Avanse", deplwaman optoelectronic fizyon sistèm teknoloji devlopman pwojè. Aletranje konpayi chip optik gen yon avantaj premye moun ki deplase, atravè akimilasyon nan teknoloji debaz ak pwosesis pwodiksyon, epi piti piti reyalize endistri a fèmen bouk, etabli yon baryè endistri segondè.
Manifaktirè domestik chip optik jeneralman gen kapasite pwosesis back-end nan adisyon a epitaksi wafer, teknoloji optik nwayo epitaxial chip se pa matirite, wo-fen epitaxial wafer nan akizisyon entènasyonal epitaxial plant, limite devlopman nan-wo fen chip optik. Lazè chip, pou egzanp, Lachin ka echèl pwodiksyon an mas nan 10G ak sa yo ki ba ak mwayen to chip lazè, men 25G chip lazè sèlman yon ti kantite machann reyalize chajman an pakèt, 25G oswa plis pousantaj lazè chip pi fò nan vandè yo se toujou nan R & D oswa etap pwodiksyon jijman ti-echèl la.
Nan moman an nan kòmansman an reta anvan nan teknoloji domestik, rechèch la entegrasyon chip domestik se pi plis yo kanpe nan wotè a nan rezilta yo rechèch pare-fè nan peyi etranje yo devlope ak inovasyon, ak chanjman ki fèt nan fòm entènasyonal la nan segondè domestik la. -tech endistri nan domèn teknoloji te resevwa pi plis ak plis restriksyon, men tou, fè plis moun reyalize enpòtans teknolojik endepandan. Lachin te lanse "gwo-echèl fotonik entegre chip la" osi bonè ke lè 2016, Akademi Chinwa Syans pilòt estratejik pwojè espesyal syantifik ak teknolojik, ankouraje devlopman wòdpòte nan inovasyon endepandan domestik.
"Sepandan, bagay ki pi enpòtan pou peyi a reyalize pwogrè reyèl endistriyèl se nan konstriksyon sistèm nan," pwofesè Zhang Xiaoguang te mete aksan sou nan fen diskou a, "soti nan pwen de vi pwodiksyon aktyèl la, ki pi enpòtan an. etap pou reyalize endepandans se etabli sistèm endistriyèl la an jeneral, an patikilye, fòmasyon nan yon seri konplè nan koule pwosesis, si prensip la ka konprann an plas an premye, Lè sa a, li nesesè yo etabli sistèm nan. prensip nan ka a nan tout ka jwenn nan, paske nan pwosesis la frelikè pa ka garanti pwodiksyon an pwodwi, inovasyon endepandan se toujou sèlman sou papye."