本報(bào)訊 （記者于忠寧）光頻梳是高速光通信的基石，然而，將光頻梳推向大規(guī)模實(shí)用化仍是業(yè)界面臨的一大挑戰(zhàn)。近日，記者從中國科學(xué)院獲悉，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所陳思銘團(tuán)隊(duì)與其合作者，成功研制出一款可在140°C的極端溫度下穩(wěn)定工作的100GHz量子點(diǎn)光頻梳激光器，為未來Tbps量級(jí)的光互連提供了至關(guān)重要的光源解決方案。

為構(gòu)建新一代更快、更節(jié)能的光互連技術(shù)，業(yè)界正全力研發(fā)一種名為“共封裝光學(xué)”（CPO）的革新性架構(gòu)。這一技術(shù)成功的關(guān)鍵，在于緊鄰著計(jì)算芯片的光學(xué)引擎——它必須具備極致的耐高溫性、高效率、緊湊性與高可靠性。光頻梳在大幅提升傳輸效率和穩(wěn)定性的同時(shí)，能顯著縮小設(shè)備體積。但要讓這把“光梳子”在芯片旁的“火爐”中穩(wěn)定工作，并兼具超寬帶寬與超長壽命，實(shí)現(xiàn)難度極大。

面對(duì)挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)從材料、工藝到結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)性創(chuàng)新，研制出一種基于量子點(diǎn)材料的光頻梳激光器，在工作溫度、傳輸容量和可靠性方面均取得突破，展現(xiàn)出優(yōu)越的綜合性能。該器件利用量子點(diǎn)材料對(duì)光反饋不敏感的特性，省去了傳統(tǒng)系統(tǒng)中昂貴且笨重的光隔離器，從而大幅減輕了系統(tǒng)在尺寸、重量和成本上的壓力。該項(xiàng)工作不僅在實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了在單一芯片上同時(shí)實(shí)現(xiàn)超高寬帶、耐高溫、長壽命和高集成度量子點(diǎn)光頻梳的可行性，更為下一代數(shù)據(jù)中心與AI算力集群的光互連系統(tǒng)，提供了一條性能強(qiáng)大且兼具高經(jīng)濟(jì)效益的光源實(shí)現(xiàn)路徑。

據(jù)研究人員介紹，未來，隨著這項(xiàng)技術(shù)的成熟和應(yīng)用，我們的數(shù)據(jù)傳輸將變得更快、更穩(wěn)定、更節(jié)能，為人工智能、云計(jì)算等前沿領(lǐng)域的發(fā)展注入源源不斷的強(qiáng)勁動(dòng)力。