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俞育德研究员:光子集成的现状和发展

导读: 光子学是一门研究光子的产生和运动特性、光子同物质的相互作用及其应用的前沿学科,硅光子学专门研究硅以及硅基异质结材料(诸如sige/si、 soi等)等介质材料中光子的行为和规律。

  近日,由中国计算机学会主办,中国软件行业协会数学软件分会协办,中国计算机学会高性能计算专业委员会、桂林电子科技大学共同承办的2013年全国高性能计算学术年会(HPC China2013)在广西桂林召开。

  下面带来大会报告的是中科院半导体研究所研究员俞育德,他演讲的题目是《光互连用硅基光子器件与光子集成的现状和发展趋势》。

  光子学是一门研究光子的产生和运动特性、光子同物质的相互作用及其应用的前沿学科,硅光子学专门研究硅以及硅基异质结材料(诸如sige/si、 soi等)等介质材料中光子的行为和规律,着重研究硅基光子器件的工作原理、结构设计与制造以及在光通信、光计算等领域中的实际应用。《硅光子学》共19 章,分别介绍硅基光子学基础、应用和发展趋势;硅基异质结构和量子结构的物理性质、制备方法;硅基光子器件,包括硅基发光器件、探测器、光波导器件;硅基光子晶体、硅基光电子集成、硅基光互连以及硅基太阳能电池。

  中科院半导体研究所研究员 俞育德

  对于光互联俞育德说,未来十年的高性能计算机将由电互联技术向光互联技术方向转变,其原因是光互联可以将芯片之间的互联距离拉近,而且具有低延迟、多路信号和低功耗等优势。

  对于光子集成的要求和发展俞育德提出了四点趋势。

  1、 传输波长的选择

  光纤通信的波长是由光纤的传输窗口决定的,光互联的波长则由光波导的波长来优选。因此光波导的材料、结构和特性将在光互联应用中处于决定性的位置。显然,1.55和2.3微米波段具有许多优势。

  2、 超高速的要求

  目前电互联中电子器件的速率为10Gb/s左右,并行运算的计算机整机的速率已达到千万亿次的高速率。

  进一步对器件的需求是100Gb/s的高速率。光互联的超高速率目标位:2015年和2022年终的I/O速率将分别达到82Tbit/s和230Tbit/s。

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