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400-9904-119近来,上海科技大学信息科学与技能学院教授陈佰乐团队联合复旦大学信息科学与工程学院教授余建军团队,在超高速光电探测器范畴获得打破:器材一起完成了超越200 GHz的超宽带宽与0.81 A/W的外部呼应度,并以133.5 GHz的带宽–功率乘积(BEP)改写世界纪录,成功霸占了该范畴长时间存在的带宽与功率难以统筹的技能瓶颈。11月10日,相关研讨效果在线发表于《天然光子学》。
论文通讯作者陈佰乐表明,这项效果不仅在器材功能上打破了带宽与功率的物理约束,也为未来高速光互连和6G太赫兹通讯供给了要害器材支撑。“团队正在加速这一技能的工程化与工业化进程,让实验室效果真实服务于下一代信息基础设施。”近年来,跟着算力需求和高速数据流量的爆发式增加,光芯片的带宽与能效已成为约束数据中心功能提高的要害瓶颈。与此一起,面向6G的新一代无线体系也在凭借光子辅佐太赫兹链路向毫米波和亚太赫兹频段拓宽,对高功能光芯片提出了更加高的要求,以获取更宽的可用频谱和更大的传输容量。
作为完成光–电转化的中心光电子器材,光电探测器长时间面对带宽与功率难以统筹的技能难题,其带宽–功率乘积长时间被约束在 55 GHz × 100%。当体系带宽需求打破 100 GHz 甚至更高时,这一固有对立被进一步扩大,难以一起满意高吞吐与低功耗的严格要求,然后成为约束数据中心光互连和 6G / 太赫兹通讯持续发展的要害瓶颈。
为处理这一问题,研讨团队在波导型单行载流子(UTC)结构的基础上,结合电场的准确调控,引进BCB平面化工艺,并集成模斑转换器(SSC)规划,完成了“高速载流子输运—低寄生电容—高效光耦合”的协同优化。器材在坚持高功率的一起,完成了206 GHz的3 dB超高带宽和0.81 A/W的外部呼应度,带宽–功率乘积(BEP)超越130 GHz * 100%,代表了当时世界高速光电探测器范畴的最新技能前沿。
在光互连场景下,该器材可支撑单路400 Gbps甚至800 Gbps的传输速率;在无线通讯场景中,团队根据该器材完成了太赫兹(THz)光混频模组的封装,并在无需外部低噪声扩大器(LNA)的条件下,完成了150 GHz载波、120 Gbps数据速率、54 m链路间隔的光子辅佐无线传输演示。
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