3/12/2020,光纖在線訊,今天下午,OFC舉辦一場名為“vision 2030”的特別活動。用大會項目主席中興通信魏君珊博士的話說,今年是2020年,是光通信發(fā)展半個世紀(jì)的重要節(jié)點,很有必要在這個節(jié)點展望一下未來十年的光通信產(chǎn)業(yè)。為此,OFC組委會邀請了來自產(chǎn)業(yè)界,學(xué)術(shù)界的眾多重量級嘉賓,請他們展望十年之后的光通信技術(shù)。
第一個演講的是硅基光電子學(xué)國際公認(rèn)的權(quán)威,美國工程院院士,加州大學(xué)Santa Barbara分校的John Bowers教授。他的演講題目是“基于異質(zhì)結(jié)III-V族和硅光集成的太比特傳輸”。在演講中,Bowers教授展示了他們自己和國際上其他團(tuán)隊在硅光集成方面的進(jìn)展。他指出,基于16通道的Die上集成的激光器芯片,112G環(huán)形諧振腔調(diào)制器的硅光芯片已經(jīng)可以實現(xiàn)1.6Tbps的傳輸能力。硅光芯片集成激光器的難點之一在于隔離器。Bowers教授指出特殊設(shè)計的量子點激光器可以大大降低激光器對反射的敏感度,因此無需使用隔離器。作為硅光發(fā)展的成就,他還介紹了Intel剛剛宣布的業(yè)界首次的400Gbps集成交換芯片的光電混合封裝的展示。Bowers教授認(rèn)為混合光電一體封裝CPO具有非常好的能效,支持非常高的傳輸容量。硅光技術(shù)發(fā)展的另一個前沿是與窄線寬激光器的集成。通過氮化硅的集成技術(shù),可以實現(xiàn)超低損耗,超窄線寬,超低溫度敏感的集成激光器的硅光芯片。進(jìn)一步硅光集成平臺還要解決非線性的問題,支持一些新型應(yīng)用。Bowers教授介紹了基于AlGaAsOi工藝的支持超高效光梳產(chǎn)生的非線性硅光平臺。
2020年IEEE光子獎得主,Acacia公司集成光子業(yè)務(wù)AVP Chris Doerr以“硅光與相干的結(jié)緣”為主題奉獻(xiàn)了一場無比精彩的演講。他指出硅光技術(shù)與相干技術(shù)的結(jié)合,由于相干不需要集成的激光器,可以提供光器件所需要的高性能,高產(chǎn)量,因此成為Acacia成功的關(guān)鍵。近幾年來,相干模塊的成本,尺寸和功耗一直在穩(wěn)定下降。隨著工作速率不斷增加,相干技術(shù)的應(yīng)用越來越多(400G 2Km以上模塊都將是相干的天下)。在光電集成方面,從早幾年的MCM,2年前的2.5D封裝,Acacia正在發(fā)展最新的3D封裝,而在相干的符號率方面下一步目標(biāo)是140Gbaud。未來十年,硅光技術(shù)成功的關(guān)鍵在于找到通信以外的新應(yīng)用。
他的主要結(jié)論包括:
不斷降低光器件每比特成本的唯一路徑就是集成;
空心光纖將解決增加光纖頻譜資源的問題;
硅光技術(shù)可以整個370nm的寬頻寬應(yīng)用;
通信業(yè)務(wù)支撐不了硅光的發(fā)展,包括激光雷達(dá),OCT,相控陣天線等都會成為硅光重要的應(yīng)用方向。
來自哥倫比亞大學(xué)的Michal Lipson教授圍繞下一代硅光技術(shù)第三個演講。她的演講偏重物理和材料層面。她指出當(dāng)前硅光技術(shù)發(fā)展的重點在于超低損耗的材料和高度可調(diào)的材料,要為傳統(tǒng)的無源材料增加光電特性,比如她特別提到了硅光和硫化鎢薄膜WS2的結(jié)合。
荷蘭愛丁霍溫科技大學(xué)的Kevin Williams接下來為聽眾展望了InP集成光子2030 的市場。他指出除了 通信,InP集成光子的市場還將包括LiDar在內(nèi)的傳感市場以及其他現(xiàn)在不知道的市場。而未來十年最大的技術(shù)挑戰(zhàn)是什么?首先是所謂的 c-SWAP ,也就是成本 尺寸 重量與性能。其次還有同半導(dǎo)體技術(shù)的集成,device scaling等。 在他看來,如同集成電路的基本單元是引線,電阻電容和晶體管一樣,集成光子的基本單元是波導(dǎo),偏振轉(zhuǎn)換器,相位調(diào)制器和光放大器。現(xiàn)在的光子集成和電子集成十年后將整合成新的所謂的Photronic集成。未來更將演化成所謂的納米Photronic集成。
接下來的演講來自日本NTT的Hiroki Takesue。他演講的主題“Coherent Ising Machine”(所謂的量子退火機(jī))是一種基于光學(xué)技術(shù)的全新的量子計算機(jī)。這是當(dāng)前世界上最高水平的量子計算機(jī),具有超強(qiáng)的計算能力,特別適用于尋找最佳的組合解,對于未來的人工智能等應(yīng)用具有重要意義。令人印象深刻的是不同于一般的量子計算機(jī),這款設(shè)備實現(xiàn)的關(guān)鍵是光學(xué)技術(shù)。
來自海纜服務(wù)商SUBCOM的Alexei Pilipetskli的演講中最令人印象深刻的是他提到谷歌的第二條獨立海纜Dunant 成為全球第一個基于SDM技術(shù)的商用海纜。該海纜連接美國和法國,總長6400公里,傳輸容量基于12對光纖達(dá)到250Tbps。對于困惑SDM應(yīng)用前景的人們來說,這無疑是一個重要標(biāo)志。在演講中,Pilipetskli也指出海纜系統(tǒng)的每比特成本的挑戰(zhàn)仍在,以他們的看法,超過32纖的海纜系統(tǒng)已經(jīng)無法進(jìn)一步實現(xiàn)邊際成本的降低。展望未來,他認(rèn)為2025年將會看到1Pbps的海纜系統(tǒng)。
接下來幾個演講圍繞電信網(wǎng)絡(luò)。中移動美國研究所的Chih-Lin I講中移動的X-haul。來自諾基亞貝爾實驗室的Peter Vetter和來自法國電信Orange的Philippe CHanclou講接入網(wǎng)的發(fā)展。他們的演講讓編輯對未來十年P(guān)ON網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展充滿信心。Vetter指出5G對應(yīng)的是10G PON,而未來的6G時代將是100G PON。Chanclou指出2030年將會是光纖到房間的時代。家庭網(wǎng)關(guān)內(nèi)將會部署光芯片。而對于PON設(shè)備廠商來說,需要在入戶網(wǎng)絡(luò)的功率預(yù)算,傳輸距離等方面制定新的標(biāo)準(zhǔn)。