近日，中國移動研究院成功自主研制出首款新結構硅基外腔混合集成光源芯片。
該芯片憑借34.2 Hz本征線寬(衡量信號頻率穩定性的核心指標)，實現了相位噪聲比現有產品降低三個量級(本征線寬從數十kHz降低到數十Hz)的突破性進展，為T比特級(每秒可傳送萬億比特數據)下一代光傳輸激光器演進提供了全新解決方案。
項目團隊歷經三年攻關，全程主導從結構設計、參數仿真到版圖布局、流片封裝、原型驗證全流程研發，先后完成兩次晶圓迭代流片以及七次原型封裝驗證，編寫芯片核心結構代碼數千行。
在實現調諧范圍、線寬等關鍵性能指標突破的同時，通過優化結構設計和版圖布局，將芯片面積縮減90%，達到1.5mm×4mm，且兼容標準的緊湊型nano封裝，具備產品化應用前景。
該芯片是中國移動首款全自研光源芯片，從設計、制備到封裝均在國內完成，實現了全鏈條自主可控。
中國移動研究院以T比特級高速相干光通信的“引擎”——可調諧窄線寬激光器為核心突破口，系統性地布局超寬譜、超高速光傳輸基礎芯片研究。
針對T比特級波段擴展和速率提升兩大核心挑戰，團隊通過三大技術創新突破了傳統方案的瓶頸，實現波段覆蓋提升100%、線寬降低三個量級的性能提升，為T比特級光傳輸系統的實現奠定堅實的高性能芯片基礎。
第一，新型外腔結構，無損擴展調諧范圍。創新提出“反向游標”結構，相比傳統結構在實現調諧范圍倍增的同時不引入額外差損，解決了傳統方案在寬譜調諧與精細化選頻之間的結構性矛盾。該芯片可實現超200nm超寬譜調諧，相比現有商用產品提升100%，能夠支持T比特系統中S+C+L乃至更寬波段的一體化覆蓋。
第二，攻克增益瓶頸，實現多波段無縫切換。提出多波段增益耦合結構，突破傳統方案中單增益芯片對波段范圍的限制，并通過一體化外腔選頻設計，實現多波段無縫切換。
第三，低損氮化硅諧振腔，線寬性能實現突破。采用超低損耗氮化硅諧振腔混合集成技術，實現小于百Hz的超窄洛倫茲線寬，僅為現有商用產品的千分之一，可將通信中相位相關數字信號處理開銷降低三個量級。
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