自1958年集成電路問世之后，基于硅材料的CMOS集成電路已經(jīng)在計算、通信、生物醫(yī)療、數(shù)字娛樂、智能家居等各行業(yè)發(fā)揮著不可或缺的作用，是現(xiàn)代社會的信息化“大腦”。而以光為信息載體的光纖通信網(wǎng)絡(luò)也承載了全球通信數(shù)據(jù)容量的的90%以上，成為信息社會的“主動脈”。如今，硅光子學開始走進光纖通信行業(yè)，正在影響光纖通信產(chǎn)業(yè)的走向，改變信息技術(shù)的未來。
硅光子技術(shù)，即利用CMOS微電子工藝實現(xiàn)光子器件的集成制備，該技術(shù)結(jié)合了CMOS技術(shù)的超大規(guī)模邏輯、超高精度制造的特性和光子技術(shù)超高速率、超低功耗的優(yōu)勢。硅材料不僅是集成電路最普及的材料平臺，還具備優(yōu)異的光學性能。硅波導(dǎo)對波長1.1~1.6um的光近乎無損透明，可較為理想地兼容光通信現(xiàn)有技術(shù)與器件，為厘米至千公里級的光通信提供了高集成度的解決方案。業(yè)界認為硅光子是當今ASIC中最具發(fā)展前途的技術(shù)領(lǐng)域，是一種能夠解決長技術(shù)演進與成本矛盾的顛覆性技術(shù)。
近十年來，基于硅光平臺的光調(diào)制器、光探測器、光開關(guān)和異質(zhì)激光器被相繼被驗證，部分器件性能甚至超越傳統(tǒng)III-V和PLC平臺，為大規(guī)模光子集成奠定了基礎(chǔ)。隨后，在業(yè)界多家微電子與光通信知名企業(yè)的共同推動下，硅基光互連、光傳輸、光交換的商用化器件與方案被相繼推出。近期已有多家企業(yè)針對數(shù)據(jù)中心需求推出了100G QSFP硅基有源帶纜產(chǎn)品，100G/400G硅基相干光收發(fā)模塊的量產(chǎn)也已實現(xiàn)。主流光通信設(shè)備商均視硅光技術(shù)為光通信戰(zhàn)略發(fā)展方向并進行了研究和布局。
事實上，硅光的顛覆性不僅限于光通信領(lǐng)域，Intel最近宣稱在新一代至強處理器中已集成了硅光子互聯(lián)接口，實現(xiàn)了CPU吞吐率和能效的大幅提升。硅光子技術(shù)的魅力在于其開啟了集成電路與集成光路的融合協(xié)作之門，將極大地拓展光電技術(shù)的應(yīng)用場景與范圍，使信息化滲透并改變?nèi)祟惿?。也許，未來有電芯片的地方就有光通信，硅光使命尚未完成，硅光的傳奇還將延續(xù)。
