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高端激光器芯片被研发出来,让光网速度飞起来

时间:2017-04-09 来源:新特光电 访问量:1004

家里的网速从前几年的2M,到10M再到现在光纤入户,说已经是50M宽带了,但是,为啥有时看个连续剧还是卡?很多人恐怕都有这样的疑问:这50M是忽悠吧?!

这里要告诉大家一个“普大喜奔”的好消息:浙江宁波诺丁汉大学章教授带领的团队在经济型可调激光器的商业开发方面取得了突破性进展,实现了半导体可调激光器芯片的商业化规模生产能力。

说好光纤到户 为啥上网还是龟速

光纤早已到户,但上网还是龟速。这是为什么?“这就好比多车道高速公路建好了,但是车辆还是只能在一个通道上顺序排队行驶。”章教授说,“目前全球的光纤到户接入网光网络基本上都采用时分复用(TDM)模式,也就是说多个用户共享一个波长,每个上网用户都在不知情的情况下默默地等待着系统分配给自己的时间间隔进行上网,所以常常会感觉网络卡住了。”

全面解决光网络瓶颈问题、实现接入网网速的几百倍增长的唯一途径,就是在接入网光网络中引入波分复用(WDM)、乃至密集波分复用(DWDM)模式,最大可能地引入众多传输波长,类似于让汽车在众多个车道上并行行驶。

而实现这一目标的关键是,在升级的全新接入网光网络中全面采用波长可调的半导体激光器。

章教授介绍说,可调激光器的技术性能和成本问题一直推迟和阻碍着这一进程。近些年来世界各国竞相投入巨资,希望解决经济型商用可调激光器的研发与有效供应问题。

中国为了研发半导体可调激光器也开展了大量的研究与发展工作。2016年初,国家重点专项“战略性先进电子材料”中还特别拨款支持可调激光器芯片的研发。尽管如此,我国在这一高端光电子芯片与器件领域一直处于空白状态。

章教授研发的可调激光器芯片

弥补国内可调谐芯片的空白

今年,章教授的团队终于取得突破,研发出了经济型半导体可调激光器芯片。

别看这个芯片只有300微米宽、1.3 毫米长,它的问世填补了中国在商用高端光电子芯片领域的空白,让我国不仅拥有了高端光电子“中国芯”,还在同类技术发展方面达到、甚至超过国际先进水平。

在章教授的“可调激光器芯片”之前,国内还没有真正意义上的量产可调谐激光器芯片,仅有少量实验室样品。

她的芯片的单个芯片的波长连续可调谐范围为8.5-10纳米,调谐速度为纳秒级,所有技术指标基本达到今年初国家重点专项中提出的技术指标,部分指标超过国际同类产品的最高水平。

就比如芯片的连续波出光功率普遍达到70-120毫瓦以上,国外水平在40-50毫瓦,国内实验室样品只有不到10毫瓦。

芯片进行封装后,用于长距离传输的蝶形封装器件的尾纤出光功率为30毫瓦以上,适合于远距离通信或光学传感等应用,而用于20公里左右较近距离通讯的RF-直调封装器件的速率高达10Gbps,为世界首创。为全球光网络的升级改造提供了技术与经济保障。

这些远超国内水平,甚至超国际水平的数据,也让网速飞起来成为现实。

另外,由于这款芯片的成品率已经达到国际上罕见的85% 以上(以往全球最高的高端芯片成品率也只有45%,国内同类样品成品率不足1-2%),所以这款芯片成本低,也让广泛应用成为可能。

除了提升市民网速

它还有非常广泛的应用

这一重大创新研究成果不仅为全新一代高速接入网光网络的建设提供了技术基础、铺平了道路,还将极大地推动我国乃至全球高速接入网光网络的发展与整体升级,推动数据中心、云计算、移动通讯、物联网等相关领域的快速发展。

这种可调激光器芯片还有巨大的军用价值。“就好像谍战片里的电台,通过改变波长或频率来提高安全等级、实现保密通讯”, 章教授解释说。此外,可调激光器还可以广泛地用于传感、医疗诊断和疾病治疗。

记者了解到,在今年9月的深圳光博会上,章教授研发的可调激光器芯片与封装器件已经受到全球知名光通信公司华为、中兴和海信的极大关注与好评,以及光传感企业的广泛关注。目前正在与上述企业洽谈合作,在他们的相关系统中进行性能测试与试用。

我们也期待不久的将来,这项福利通过移动、电信等通信运营商送达千家万户,在光通信和光传感领域获得广泛应用。(文章来源:浙江新闻)

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