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二零二零年七月二十日

中大工程团队在光子集成研究取得突破
实现高速光通信 满足持续增长的数据传输需求



互联网世界的数据流量与日俱增,有必要建立传输容量更大的网络以满足通讯需求。香港中文大学(中大)电子工程学系孙贤开教授曾汉奇教授近日带领其研究团队,利用连续区束缚态技术制作芯片。经过反覆实验及测试,成功掌握控制传输损耗和串扰的关键技术,并能提供高传输容量,为光通信提供了新的方向。研究结果已刊载于国际顶尖科学期刊《自然通讯》(Nature Communications)。

传统的光通讯技术是基于全内反射的光学现象,利用高折射率通道来传输光子。连续区束缚态是指一种能够与诸多连续波共存而不会有辐射损耗的传输模式。在集成光路中利用连续区束缚态,能够在高折射率物料上产生低折射率通道,减低加工复杂程度及成本,却仍保持光导低损耗。团队把相关概念应用于无刻蚀铌酸锂平台上,成功利用低折射率通道传输光子,实现芯片上低损耗光通讯。

孙贤开教授表示:「利用连续区束缚态的原理,我们不再需要依靠开发高折射率聚合物或蚀刻底基等高成本的方法去制作高折射率光导通道。」

高性能电脑和数据中心需要具有超高数据容量的光互连通讯。为了进一步提升数据传输能力,团队亦探讨透过光复用技术,让不同数据在同一通道内互不干扰地传输。他们将精心设计的高阶连续区束缚态用于平面铌酸锂底基上,利用通道内不同的空间模式实现了模分复用,印证了将连续区束缚态用于高容量光通信的可行性。

孙教授补充道:「借助这项新技术,我们可以在铌酸锂平台上实现每波长光载波160 Gb/s的总数据传输率。该平台具有热稳定性高和线性度高的额外优势,日后必将推动光通信到达更高水平。」

中大电子工程学系简介

中大电子工程学系由2009年诺贝尔物理学奖得主高锟教授于1970年成立。该系旨在培育学生,使他们成为电子工程领域的先驱,引导他们追求知识并提高电子工程各领域的水平,其中包括硬件、软件以及从材料、器件、电路到系统及其应用等电子学设计核心范围。该系现时有21名教授和教学人员、56名研究和技术支持人员,服务于227名本科生、128名攻读博士及研究硕士学位的研究生以及39名攻读授课硕士学位的研究生。

孙贤开教授(右一)及曾汉奇教授(左二)的研究团队。
孙贤开教授(右一)及曾汉奇教授(左二)的研究团队。

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