高端激光器芯片被研發(fā)出來,讓光網(wǎng)速度飛起來
家里的網(wǎng)速從前幾年的2M,到10M再到現(xiàn)在光纖入戶,說已經(jīng)是50M寬帶了,但是,為啥有時看個連續(xù)劇還是卡?很多人恐怕都有這樣的疑問:這50M是忽悠吧?!
這里要告訴大家一個“普大喜奔”的好消息:浙江寧波諾丁漢大學章教授帶領(lǐng)的團隊在經(jīng)濟型可調(diào)激光器的商業(yè)開發(fā)方面取得了突破性進展,實現(xiàn)了半導體可調(diào)激光器芯片的商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)能力。
說好光纖到戶 為啥上網(wǎng)還是龜速
光纖早已到戶,但上網(wǎng)還是龜速。這是為什么?“這就好比多車道高速公路建好了,但是車輛還是只能在一個通道上順序排隊行駛。”章教授說,“目前全球的光纖到戶接入網(wǎng)光網(wǎng)絡基本上都采用時分復用(TDM)模式,也就是說多個用戶共享一個波長,每個上網(wǎng)用戶都在不知情的情況下默默地等待著系統(tǒng)分配給自己的時間間隔進行上網(wǎng),所以常常會感覺網(wǎng)絡卡住了。”
全面解決光網(wǎng)絡瓶頸問題、實現(xiàn)接入網(wǎng)網(wǎng)速的幾百倍增長的唯一途徑,就是在接入網(wǎng)光網(wǎng)絡中引入波分復用(WDM)、乃至密集波分復用(DWDM)模式,最大可能地引入眾多傳輸波長,類似于讓汽車在眾多個車道上并行行駛。
而實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵是,在升級的全新接入網(wǎng)光網(wǎng)絡中全面采用波長可調(diào)的半導體激光器。
章教授介紹說,可調(diào)激光器的技術(shù)性能和成本問題一直推遲和阻礙著這一進程。近些年來世界各國競相投入巨資,希望解決經(jīng)濟型商用可調(diào)激光器的研發(fā)與有效供應問題。
中國為了研發(fā)半導體可調(diào)激光器也開展了大量的研究與發(fā)展工作。2016年初,國家重點專項“戰(zhàn)略性先進電子材料”中還特別撥款支持可調(diào)激光器芯片的研發(fā)。盡管如此,我國在這一高端光電子芯片與器件領(lǐng)域一直處于空白狀態(tài)。
章教授研發(fā)的可調(diào)激光器芯片
彌補國內(nèi)可調(diào)諧芯片的空白
今年,章教授的團隊終于取得突破,研發(fā)出了經(jīng)濟型半導體可調(diào)激光器芯片。
別看這個芯片只有300微米寬、1.3 毫米長,它的問世填補了中國在商用高端光電子芯片領(lǐng)域的空白,讓我國不僅擁有了高端光電子“中國芯”,還在同類技術(shù)發(fā)展方面達到、甚至超過國際先進水平。
在章教授的“可調(diào)激光器芯片”之前,國內(nèi)還沒有真正意義上的量產(chǎn)可調(diào)諧激光器芯片,僅有少量實驗室樣品。
她的芯片的單個芯片的波長連續(xù)可調(diào)諧范圍為8.5-10納米,調(diào)諧速度為納秒級,所有技術(shù)指標基本達到今年初國家重點專項中提出的技術(shù)指標,部分指標超過國際同類產(chǎn)品的最高水平。
就比如芯片的連續(xù)波出光功率普遍達到70-120毫瓦以上,國外水平在40-50毫瓦,國內(nèi)實驗室樣品只有不到10毫瓦。
芯片進行封裝后,用于長距離傳輸?shù)牡畏庋b器件的尾纖出光功率為30毫瓦以上,適合于遠距離通信或光學傳感等應用,而用于20公里左右較近距離通訊的RF-直調(diào)封裝器件的速率高達10Gbps,為世界首創(chuàng)。為全球光網(wǎng)絡的升級改造提供了技術(shù)與經(jīng)濟保障。
這些遠超國內(nèi)水平,甚至超國際水平的數(shù)據(jù),也讓網(wǎng)速飛起來成為現(xiàn)實。
另外,由于這款芯片的成品率已經(jīng)達到國際上罕見的85% 以上(以往全球最高的高端芯片成品率也只有45%,國內(nèi)同類樣品成品率不足1-2%),所以這款芯片成本低,也讓廣泛應用成為可能。
除了提升市民網(wǎng)速
它還有非常廣泛的應用
這一重大創(chuàng)新研究成果不僅為全新一代高速接入網(wǎng)光網(wǎng)絡的建設提供了技術(shù)基礎、鋪平了道路,還將極大地推動我國乃至全球高速接入網(wǎng)光網(wǎng)絡的發(fā)展與整體升級,推動數(shù)據(jù)中心、云計算、移動通訊、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展。
這種可調(diào)激光器芯片還有巨大的軍用價值。“就好像諜戰(zhàn)片里的電臺,通過改變波長或頻率來提高安全等級、實現(xiàn)保密通訊”, 章教授解釋說。此外,可調(diào)激光器還可以廣泛地用于傳感、醫(yī)療診斷和疾病治療。
記者了解到,在今年9月的深圳光博會上,章教授研發(fā)的可調(diào)激光器芯片與封裝器件已經(jīng)受到全球知名光通信公司華為、中興和海信的極大關(guān)注與好評,以及光傳感企業(yè)的廣泛關(guān)注。目前正在與上述企業(yè)洽談合作,在他們的相關(guān)系統(tǒng)中進行性能測試與試用。
我們也期待不久的將來,這項福利通過移動、電信等通信運營商送達千家萬戶,在光通信和光傳感領(lǐng)域獲得廣泛應用。(文章來源:浙江新聞)

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