湖北
超寬帶光子芯片（湖北日報全媒記者 馬文俊 攝）
當你在地鐵里刷高清視頻、在遠程設備操作中完成毫秒級響應，甚至是未來用上空天地一體化的6G網絡，背后都離不開一顆比指甲蓋還小的芯片。
5月28日，湖北日報全媒記者從國家信息光電子創新中心（NOEIC）獲悉，其新近推出的超寬帶光子芯片已投入下游應用。該芯片由國家信息光電子創新中心聯合北京大學、鵬城實驗室等單位自主研制，帶寬高達250GHz，刷新同類器件全球最高紀錄。
“手機、電腦處理的是電信號，但數據長距離傳輸必須轉換成光信號。”國家信息光電子創新中心未來技術部研發人員周佩奇介紹，光子芯片作為電信號、光信號的轉換樞紐，帶寬越大，單位時間能傳輸的數據就越多。
這枚長不到1厘米、寬僅1毫米的光子芯片，像極了通信網絡里的“高速鐵路”，一秒鐘能“搬運”的數據量，足以讓現有高速通道相形見絀。
隨著當下AI數據中心進入高速發展期，主流傳輸芯片因材料限制，帶寬已接近其物理“天花板”。周佩奇所在的項目團隊則另辟蹊徑，選擇深耕光電轉換效率更高、驅動電壓更低的薄膜鈮酸鋰材料，經過三年迭代，將芯片的傳輸帶寬從110GHz、145GHz、170GHz，一路沖上如今的250GHz。
舉例而言，在當下火熱的光模塊賽道，理論上它能夠在單通道上支撐400G甚至更高的傳輸速率，為3.2T、6.4T等下一代光模塊提供核心器件。更重要的是，薄膜鈮酸鋰材料所需驅動電壓，比傳統方案低一半以上，對“耗電大戶”AI數據中心來說，功率每降低一瓦特，都能省下可觀的電費和散熱成本。
位于光谷的國家信息光電子創新中心無塵實驗室內，工程師對裸芯片進行性能初測及篩選。（湖北日報全媒記者 魏錸 攝）
光芯片已在實驗室誕生，但面向未來大規模量產，仍有不少挑戰。周佩奇坦言，薄膜鈮酸鋰作為一種新興材料，相關異質集成、芯片封裝等工藝環節仍待打磨，“好在我們與合作伙伴已實現從研發、量產、測試的全流程國產化。”
對這款全球領先的光芯片來說，眼下最貼近市場的應用，是國產高端光電測試儀器。周佩奇說，當前國產高端測試儀表的測試能力，還無法服務更高性能的光學產品，“就是缺了超大帶寬的‘眼睛’。”
數據顯示，2026年全球高速光模塊出貨量預計達9500萬只，同比翻倍，催生超300億元測試設備需求。然而，對比70%以上的光模塊國產化率，高端測試設備的國產化率不足20%，大量依賴進口。
目前，由該中心推出、基于相似技術方案的170GHz光調制器，已在行業內率先裝入頭部測試設備商的儀表里，并通過客戶驗證。
除了地面上的布局，這款芯片還在為“上天”做準備。實驗室里，它已經實現了512Gbps的光纖速率和400Gbps的太赫茲無線速率，足夠86個用戶同時觀看8K視頻，可為未來6G通信、星載通信等提供信號傳輸“心臟”。
來源丨湖北日報
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