《IEEE量子電子學精選專題期刊》文章：專家探討光學調制器和集成光子學的未來

來自美國領先行業和學術領域的專家在本次訪談中分享了他們的寶貴觀點.

光學和光子調制器是技術先進的設備，能夠根據輸入信號操控光的屬性，如功率和相位。硅光子調制器應用廣泛，在光學數據通信、人工智能（AI）等領域都有其角色。然而，這些調制器面臨帶寬限制和操作穩定性問題，這些問題源于硅及其他實際約束的基本性質。

這篇名為《光學調制的未來》的訪談，發表于2024年9月5日的《IEEE量子電子學精選專題期刊》第30卷第4期。專家小組成員包括Di Liang教授，他在硅光子學和異質光子集成領域從事研究與產品開發超過17年；Mengyue Xu博士，密歇根大學的知名研究員，專注于鈮酸鋰器件和硅光子學的研究；Long Chen博士，思科杰出工程師，曾在Acacia工作；Haisheng Rong博士，英特爾實驗室的高級首席工程師和研發經理；以及Andreas Bechtolsheim博士，Sun Microsystems和Arista Networks的聯合創始人。

訪談強調，必須超越傳統平臺，如大塊硅、磷化銦和常規鈮酸鋰。他們指出，材料多樣性、制造工藝和光子集成電路設計的多樣性是該領域創新的關鍵驅動因素。這一轉變正在推動新型調制器材料、配置和集成技術的發展，包括薄膜鈮酸鋰、III-V族外調制激光器、薄膜鈦酸鋇調制器以及垂直金屬氧化物半導體電容器結構。

這些新進展預計將在多個新興的下一代應用領域產生重大影響，包括人工智能、量子信息處理、增強現實/虛擬現實、類腦計算、調頻連續波激光雷達、微波光子學以及計量學和光譜學。值得注意的是，薄膜鈮酸鋰調制器在超導電路的量子-經典接口方面展現了巨大的潛力。

專家們還強調，技術瓶頸、高昂的生產成本、器件非均勻性、大量時間投入以及缺乏標準化流程是該領域面臨的一些挑戰。要克服這些問題，需要開發一套全面的協同設計能力和平臺，這要求光子和電氣芯片設計師、供應商、晶圓廠以及封裝和測試服務提供商之間的緊密合作。

Liang教授在最后總結說：“人工智能的空前發展以及當前全球地緣政治局勢，促使對半導體技術的投資大幅增加。這為學術界和工業界之間的合作提供了更多資金機會。通過抓住這一機會，我們可以確保創新源源不斷地推動技術進步，并徹底改變這一領域。”

參考文獻

原文標題：光學調制的未來

期刊：IEEE量子電子學精選專題期刊

DOI：10.1109/JSTQE.2024.3448914

（https://doi.org/10.1109/JSTQE.2024.3448914）