研究人员展示了硅片上的集成光链路，该链路具有高速数据传输和极低的功耗。这一进展得益于由磷化铟制成的新型低能膜光子器件，有助于提高集成光子电路板和芯片封装的功率效率，而不会影响速度。
日本NTT公司的 Tatsurou Hiraki将在 OFC 上展示这项研究，OFC 是光通信和网络领域的全球顶级盛会，将于 2025 年 3 月 30 日至 4 月 3 日在旧金山莫斯康中心举行。
OFC 小组委员会主席、新加坡先进微晶圆代工厂 (AMF) 的 Patrick Guo-Qiang Lo 表示：“低功耗无疑是数据传输中的关键性能标准，尤其是在超大规模部署中，还有其他关键考虑因素。这项工作令人印象深刻地展示了一种创新的膜方法，该方法推动了关键组件朝着实现这一目标的方向发展。”
为了满足人工智能和机器学习日益增长的数据处理需求，电路板和芯片封装内的数据传输连接速度显著提高。虽然新的晶圆级封装通过减少元件之间的互连长度实现了硅片上的高速数据传输，但由于传统铜线导致电力使用效率低下，降低功耗变得更加困难。因此，在服务器、封装和芯片之间传输数据所需的功耗将会增加，阻碍人工智能和机器学习的进一步发展。
光互连是降低功耗的有前途的解决方案，研究人员正在开发这些技术以用于数据中心。然而，降低短距离互连（例如电路板和封装内）的功耗仍面临挑战。将激光器和调制器集成到光子芯片中是一种潜在的解决方案，但传统光子器件仍然需要与电链路相同的功耗水平。新型膜基磷化铟器件因其效率高、与低损耗光波导的集成度更高而前景光明，但需要进一步改进以优化计算封装内超短距离互连的性能。
为了应对这一挑战，研究人员开发了一种新型低能膜电吸收调制器集成分布式反馈 (EA-DFB) 激光器，并将其与膜光电二极管集成在一起。这些设备与 7.6 毫米长的氧化硅波导耦合，在硅晶片上形成 EOE 链路。
“我们使用了具有 100 微米长有源区的膜激光器来实现低阈值电流和高差分量子效率，”Hiraki 说道。“由此产生的 EOE 链路仅使用 0.14 或 0.26 pJ/bit 的能量来传输 50 和 64 Gbit/s 的非归零信号。因此，光学链路是实现比电气链路（例如 PCIe 6.0 标准及更高标准）更低功耗的关键。”
在旧金山为期五天的技术会议期间，OFC 将会展示超过 650 场具有高影响力、经过同行评审的科学演讲，其中包括这次的演讲。
关于OFC
2025 年光纤通信会议及展览会 (OFC) 是面向光通信和网络专业人士的顶级会议及展览会。50 年来，OFC 吸引了来自世界各地的与会者前来会面交流、教学和学习、建立联系并推动业务发展。
OFC 包括动态商业规划、全球公司展览和高影响力的同行评审研究，这些结合起来展示了塑造整个光网络和通信行业的趋势。OFC 由 IEEE 通信学会 (IEEE/ComSoc) 和 IEEE 光子学学会共同赞助，并由 Optica 共同赞助和管理。OFC 将于 2025 年 3 月 30 日至 4 月 3 日在美国加利福尼亚州旧金山的 Moscone 中心举行，会议结束后可按需访问内容。所有技术会议、研讨会、小组讨论和展览会（经演讲者许可）将向全会注册者开放。
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