中国工程院院士、清华大学教授罗毅:智能时代,光电子器件的三大发展机会

日期:2023-04-21 阅读:1439
核心提示:4月20日,首届中国光谷九峰山论坛暨化合物半导体产业大会开幕。论坛在湖北省和武汉市政府支持下,由武汉东湖新技术开发区管理委

 4月20日,首届中国光谷九峰山论坛暨化合物半导体产业大会开幕。论坛在湖北省和武汉市政府支持下,由武汉东湖新技术开发区管理委员会、第三代半导体产业技术创新战略联盟(CASA)、九峰山实验室、光谷集成电路创新平台联盟共同主办。

罗毅院士1

     开幕大会上,中国工程院院士、清华大学教授罗毅做了“光电子器件与人工智能”的主题报告,分享了光电子器件在光纤通信、固态照明及显示、高速3D感知等领域的技术应用进展。光波技术是信息技术的重要部分,光电子器件是光波技术的核心。从光纤通信、LED与半导体照明再到光电子与人工智能,是光电子器件服务社会的三次大机会。
 
      光电子器件支持着光纤通信的发展,光纤通信的核心优势是大带宽、低损耗,高速光电子器件是信息网络的核心器件,光电子器件决定信息传输速率和容量。数字光纤通信、数据中心、无线通信速率不断提升,依赖光电子器件向更高速率发展。国防电子装备对高速光电子器件也有很高的需求,微波信号转换到光波频段处理、即微波光子技术是突破雷达/电子战装备带宽瓶颈的关键使能技术。
 
     高速激光器单色性差是光通信速率提升的瓶颈,目前围绕瓶颈突破,已研制成功单色性优异的、国际上首个增益反馈激光器。我国首次研制成功的40Gb/s集成光源模块,为国际上已报道的40Gb/s集成光源的最佳结果之一。利用薄膜铌酸锂材料,提出在薄膜铌酸锂调制器上采用容性负载电极,实现强电场加载与低微波损耗的解耦合,实现超过150GHz的电带宽以及在50GHz内小于1dB的电光频响下降。
 
     光电子器件与固态照明及显示领域,正不断发挥LED的优势,实现三维自由光学曲面调控光线的思想,发展新型信息处理思路及面向面向VR/AR的光学系统。
 
      光电子器件与高速3D感知的发展紧密结合,激光雷达是3D信息感知的核心传感器,光束扫描是激光雷达的核心之一。报告指出,利用光学腔的色散特性,首次在激光雷达中实现二维的波长-空间映射,实现无运动部件的二维固态光束扫描,二维色散扫描系统用于调频连续波(FMCW)激光雷达,实现69×47的横向分辨率,毫米级别距离分辨率。
 
      报告指出,智能时代,智能成像系统越发重要,现有范式下,采集设备采集的像素量迅速增长,像素处理算法的能耗与像素量成正比,现有人工智能硬件难以支持未来增长。现有范式下,感存算分离无法满足实时性和能效需求,感存算一体,高能效的计算成像是发展趋势。
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