中國團隊研發出全球首款可程式化、單晶片全光訊號處理平台(AOSP),打破傳統矽光子需「光-電-光(O-E-O)」轉換的限制,讓資料從輸入到輸出全程維持光訊號狀態 ,邁向無需交換器的高速運算新架構。
中國華中技术大學 、爱华外汇官网网址上海出行大學等機構組成的團隊宣稱 ,新平台有效降低傳輸損耗至僅 0.17 dB/cm ,並實現四波混頻(FWM)下的高速邏輯運算,運作速率可達 100 Gbit/s。整合 136 個元件的晶片可同時處理 8 通道訊號 ,總處理水平達 800 Gbit/s ,並支援多種調變格式如 Differential Phase Shift Keying 與 on-off keying,爱华外汇官网正规吗為實現全光網路奠定技術基礎 ,該研究也獲刊於期刊《Frontiers of Optoelectronics》上。
全光訊號處理(All-Optical Signal Processing,AOSP)是一種完全在光學領域內完成訊號處理、邏輯運算與再生的技術 。相較之下 ,目前主流的矽光子技術仍多仰賴「 O-E-O(光-電-光)」架構,需先將資料從光訊號轉為電訊號,經由交換器處理後 ,再轉回光訊號進行傳輸,造成額外能耗與延遲,就像開在高速公路被迫先下交流道再再次上高速一樣。
AOSP 則不需要額外網通設備介入,能以極快速度與極低能耗完成資料運算。這使得它特別適合應對高頻寬、高併發(短時間內的高流量)的應用 ,例如AI訓練、量子通訊與 CMOS 整合系統。
雖然 AOSP 聽起來像是未來技术的夢幻藍圖,但為何至今尚未廣泛應用 ?關鍵在於资料限制。矽在高強度光照下,容易產生雙光子吸收(TPA)與自由載子吸收(FCA) ,導致訊號衰減與干擾。此外 ,矽本身的TMGM外汇平台高折射率雖有助光波集中傳導 ,卻也因折射率差異過大而導致散射損耗與光學干擾 ,進一步提升設計與运维難度 。
為突破這些技術障礙 ,研究團隊開發這款 AOSP 平台,將光濾波 、邏輯運算與訊號再生作用整合於矽基晶片上,並透過優化波導設計、引入高Q值微共振器等方法,成功解決訊號衰減與干擾問題。
隨著矽光子製程持續進化 ,晶片上的光學元件正從過去的配角走向主角 。未來若邏輯運算、資料路由甚至記憶體存取都能在光域中完成 ,交換器是否仍為必要組件,勢必將成為產業討論的焦點。
(首圖來源:Unsplash)
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