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南京理工大学提出一?#20013;?#26041;法,更小更强的光子芯片取得理论突破

2019-05-30

受制于摩尔定律,信息技术载体的存储密度与运算速度的提升均面临瓶?#20445;?#20154;类的目光从“电”转向了速度更快的“光?#20445;?#20809;子芯片”的概念应运而生。记者19日从南京理工大学获悉,该校蒋立勇教授团队提出一?#20013;?#26041;法,实现了表面等离激元空间编码功能,从理论上为多功能、多自由度调控的光子芯片的应用开发助力,让人们距离光子芯片更近一步。蒋立勇介绍,在尺寸更小的芯片上通过全光调控加载更多的功能,拥有更大的存储密度及更高的运行效率,是芯片发展的趋势。但要将光子芯片由概念变为现实,仍?#34892;?#22810;理论与技术难关亟待突破,如半导体集成工艺兼容性以及光子的多功能、多自由度调控?#21462;?/p>

与电子调控类似,人们可以通过精确调控光子行为让光实现数据的存储与运算,目前主流的调控方法之一是全光相干调控。其以相干完美吸收效应为理论基础,采用“面外”对称入射进行相干调控,但受制于这一理论基础固有的局限性,全光相干调控的模式选择性、空间选择性及集成性等性能指标有所欠缺。

蒋立勇团队另辟蹊径,?#21592;?#38754;等离激元模式相干机理为理论基础,创新性地提出了“面内”全光相干调控方法,该方法突破了“面外”全光相干调控方法的机理限制,具有独特的模式选择?#38498;?#31354;间选择性,更有利于芯片集成。

此外,该方法的提出也为人工微纳结构相干光谱调控提供了新思路,可拓展到光子晶体等其他微纳光子结构的光谱调控研究上,未来有望启发更多集成光通信、微?#19978;?#31034;和传感等领域的创新应用。相关研究成果已在线发表在国际光学期刊《光:科学与应用》上。

光子芯片运用的是半导体发光技术,发光现象属半导体中的直接发光。光子芯片产?#26041;?#23436;全改变人们对现有的各?#25351;?#26679;“灯”的概念,这种全新意义的照明将逐?#25945;?#20195;白炽灯和荧光灯,让灯泡、灯管、钨丝等名词逐渐消失,这将给人类照明史带来继爱迪生发明电灯之后的又一次革命。全球的耗电?#35838;?#19977;千亿度,如果改用光子芯片照明,每年将省电两千七百亿度,并降低污染,因此有人将这种照明称为“绿色节能照明”。

 

代表着世界光子芯片前沿产业动态和国际先进水平的“路美芯片”之所以能够出现在大连,是由于在城市建设亮化方面一直走在国内前列的大连市及时果?#31995;?#36319;踪国际光电子产业发展前沿,并积极配合国家科技部紧急启动的“国家半导体照明工程”战略决策,结合大连路明集团在发光材料方面的技术优势、产业基础和市场体系,审时度势于设立了“大连光产业园?#20445;?#23558;半导体照明产业确定为其主导产业并制定了详实的产业发?#26500;?#21010;,决心承担国家半导体照明基地的建设,并于九月投资一点五亿美元成立了大连路美芯片科?#21152;?#38480;公司。

经过半年的努力,首期一座两万平米的现代化厂房拔地而起,“路美芯片”在大连光产业园正式投产,其半导体发光芯片及器件封装技术和产业化程度在国内居于首位、全球排名第四。该项目填补了国?#20381;?#32511;发光二极管产业化空白,计划在一年内达到年产超亮蓝绿光二极管芯片六亿只的生产能力,从而推动中国整个半导体照明产业快速发展,“中国光芯”开始在“北方明珠”大连大放光华。

(来源:?#22270;?#32593;

 

 

 



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