用硅基光子技术探路节能减排
世界各发达国家都把硅基光电子作为将来发展目标。由于可以构建超小体积、低能耗、CMOS相容的单片高密度光电构建，基于硅基微纳波导的硅基光子学，已被各国普遍认为为突破计算机和通信超大容量、超高速信息传输和处置瓶颈的最理想技术之一。多年致力于硅基光子学、光子晶体研究的南京大学现代工程与应用科学学院教授江伟，获得了一系列富裕创新性的成果。 利用硅基电子器件可实现大规模低成本光子构建，并可与硅基光电子器件构建光-电同片构建，可以在光网络、光通讯、光信号处理等方面带给革命性的技术突破。
江伟告诉他本报记者。 长期以来，作为硅光子芯片中最常用的组件硅波导，由于邻接波导附近时反感耦合产生的信号串扰而无法展开亚微米或亚波长间距的高密度构建。
这是光子构建领域的一个经典难题。 此问题奇特非常简单，却突破点难寻。针对此难题，江伟创造性地明确提出了波导超强晶格的方案。
该方案将包括若干有所不同宽度波导的超元胞在空间中周期性反复构成波导超强晶格，通过掌控超元胞中各个波导的宽度来诱导波导之间的互相耦合。 而他的这项研究工作始自2009年。在此过程中，他的研究团队遇上了理论、仿真、加工等诸多挑战。
比如在加工过程中，一个微小的颗粒或缺失就可以让两个波导(光学导线)短路，进而毁坏整个结构的耦合诱导特性。在测试中，一个结构中往往有多达100个串扰地下通道必须去测量。有时候，顺序测完90多个理想的地下通道才找到一个由于缺失导致的强劲串扰地下通道，几个星期的希望就都白费了。
但宝剑锋从磨砺出有，梅花香自苦寒来。通过发展新的理论与仿真工具、提升加工工艺、完备测试技巧，经过长年的希望，最后获得了串扰高于-20dB的半波长间距的波导超强晶格。这项突破引发业界的高度注目。
由于高密度波导构建是一个基础性问题，在硅基光子芯片降低成本、提升性能、减少能耗等方面都具有辽阔的应用于前景。如可用作大幅度提高波分适配、空分适配、光谱仪、光学相控阵等涉及器件的性能，或减少其成本，并为脱胎硅基高速空间光调制器等新型器件获取了有可能。 硅基光子技术不但是学科前沿，也是未来信息产业的一个最重要发展方向，我们的研究还将之后。江伟说道。
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