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二零二零年七月二十日

中大工程團隊在光子集成研究取得突破
實現高速光通信 滿足持續增長的數據傳輸需求



互聯網世界的數據流量與日俱增,有必要建立傳輸容量更大的網絡以滿足通訊需求。香港中文大學(中大)電子工程學系孫賢開教授曾漢奇教授近日帶領其研究團隊,利用連續區束縛態技術製作芯片。經過反覆實驗及測試,成功掌握控制傳輸損耗和串擾的關鍵技術,並能提供高傳輸容量,為光通信提供了新的方向。研究結果已刊載於國際頂尖科學期刊《自然通訊》(Nature Communications)。

傳統的光通訊技術是基於全內反射的光學現象,利用高折射率通道來傳輸光子。連續區束縛態是指一種能夠與諸多連續波共存而不會有輻射損耗的傳輸模式。在集成光路中利用連續區束縛態,能夠在高折射率物料上產生低折射率通道,減低加工複雜程度及成本,卻仍保持光導低損耗。團隊把相關槪念應用於無刻蝕鈮酸鋰平台上,成功利用低折射率通道傳輸光子,實現芯片上低損耗光通訊。

孫賢開教授表示:「利用連續區束縛態的原理,我們不再需要依靠開發高折射率聚合物或蝕刻底基等高成本的方法去製作高折射率光導通道。」

高性能電腦和數據中心需要具有超高數據容量的光互連通訊。為了進一步提升數據傳輸能力,團隊亦探討透過光復用技術,讓不同數據在同一通道內互不干擾地傳輸。他們將精心設計的高階連續區束縛態用於平面鈮酸鋰底基上,利用通道內不同的空間模式實現了模分復用,印證了將連續區束縛態用於高容量光通信的可行性。

孫教授補充道:「借助這項新技術,我們可以在鈮酸鋰平台上實現每波長光載波160 Gb/s的總數據傳輸率。該平台具有熱穩定性高和線性度高的額外優勢,日後必將推動光通信到達更高水平。」

中大電子工程學系簡介

中大電子工程學系由2009年諾貝爾物理學獎得主高錕教授於1970年成立。該系旨在培育學生,使他們成為電子工程領域的先驅,引導他們追求知識並提高電子工程各領域的水平,其中包括硬件、軟件以及從材料、器件、電路到系統及其應用等電子學設計核心範圍。該系現時有21名教授和教學人員、56名研究和技術支持人員,服務於227名本科生、128名攻讀博士及研究碩士學位的研究生以及39名攻讀授課碩士學位的研究生。

孫賢開教授(右一)及曾漢奇教授(左二)的研究團隊。
孫賢開教授(右一)及曾漢奇教授(左二)的研究團隊。

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二零二零年七月二十一日

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