据北京大学公告，电子学院王兴军教授、彭超教授、舒浩文研究员联合团队在超高速纯硅调变器方面取得创纪录突破，实现了全球首个电光带宽达110GHz的纯硅调变器，是自2004年英特尔在《自然》期刊报道第一个1GHz硅调变器后，国际上首次把纯硅调变器带宽提高到100GHz以上。
相关研究成果日前以《110GHz 带宽慢光硅调变器》为题线上发表于《科学 · 进展》。
王兴军说：这款纯硅调变器同时具有超高带宽、超小尺寸、超大通带及互补金属氧化物半导体（CMOS）整合制程兼容等优势，满足了未来超高速应用场景对超高速率、高整合度、 多波长通讯、高热稳定性及晶圆级生产等需求，是硅基光电子领域的重大突破，为高速、短距离数据中心和光通讯的应用提供了重要关键技术支撑，对于下一代数据中心的发展意义 重大。
王兴军表示，随着人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术的大规模应用，全球数据总量呈指数式增长，以硅基光电子为代表的光电子整合技术成为光通讯系统的重要发展趋势。 在在硅基光电子芯片系统中，硅基调变器可实现电讯号向光讯号的功能转换，具有低成本、高整合度、CMOS制程兼容等优点，是完成片上信息传输与处理的关键主动元件。
但受限于硅材料本身较慢的载子输运速率，纯硅调变器带宽典型值一般为 30-40GHz，难以适应未来超过 100Gbaud 通讯速率的需要，因而也成为硅基光电子学 在高速领域发展的瓶颈之一。
在本次工作中，研究团队针对传统硅基调变器带宽受限问题，利用硅基耦合谐振腔光波导结构引入慢光效应，建构了完整的硅基慢光调变器理论模型，透过合理调控结构 参数以综合平衡光学与电气指标因素，实现对调变器性能的深度优化。
王兴军说：“研究团队在不引入异质材料与复杂制程的前提下，实现了硅基调变器带宽性能的飞跃，未来还可实现低成本晶圆级的量产，展示了硅基光电子学在下一代超 高速应用领域的巨大价值。”
