新型光子芯片实现音频双工通信‘精彩刺激的赛车竞速游戏’

记者1日从南京邮电大学得知，该校王永进教授团队与2014年诺贝尔物理学奖获得者HiroshiAmano教授合作，研发出有同质构建升空、传输和接管器件的芯片，用光子代替电子展开数据传输，并构建了基于音频的双工通信系统展示，涉及成果于10月31日公开发表在《光：科学与通信》上。“同质构建”是业界的一个难题。长期以来，光升空、传输、调制和接管器件等分属有所不同的研究领域，没有人将它们联系一起研发。而作为闪烁器件，电子流经量子阱二极管时，器件再次发生电光切换而闪烁；作为光探测器件，量子阱二极管器件吸取高能光子，再次发生光电切换而分解光电流。

王永进教授首先找到，量子阱二极管放光谱和观测号召序有重合区，量子阱二极管器件同时不存在电光、光电切换，经常出现量子阱二极管光升空和观测并存现象（王氏效应），阐述了量子阱二极管闪烁和观测并存现象的物理机制。因此，具备完全相同量子阱结构的量子阱二极管器件可以使用完全相同的工艺流程制取在同一块芯片上。

科研人员使用硅衬底氮化物晶圆，通过波导网络，构建同质构建光电子芯片。量子阱二极管器件同时作为发送器件，使用光子构建芯片内的信息双向传输，通过自阻碍避免法分离出来发送到和接管信息，提升了通信系统的吞吐量。芯片使用光子代替电子展开数据的传输，需要有效应对高密度构建芯片的能耗和热效应问题，为化合物光电子信息时代处理器光点对点存储器系统获取了物理承托和芯片基础。该工作更进一步奠定了我国在该领域的国际引导地位。

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