通信網(wǎng)絡(luò)線路升級提速 硅基光子技術(shù)優(yōu)勢凸顯

　　ICCSZ訊   第十三屆“中國光谷”國際光電子博覽會(huì)暨論壇將于11月3日在武漢國際博覽中心舉行。此次光博會(huì)以“光聯(lián)萬物，智引未來”為主題，設(shè)立了激光光學(xué)、集成電路、光電自動(dòng)化、光通信及大數(shù)據(jù)等專區(qū)，成為我國最大的光電子信息產(chǎn)業(yè)基地盛會(huì)，同期還將舉辦多場光電高峰論壇，進(jìn)一步促進(jìn)我國光電子產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

　　隨著移動(dòng)用戶流量需求加速釋放以及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)不斷增長，網(wǎng)絡(luò)帶寬升級成為運(yùn)營商發(fā)展重點(diǎn)，而以光為信息載體的光纖通信網(wǎng)絡(luò)承載了全球通信數(shù)據(jù)容量的九成以上，未來光模塊的升級換代進(jìn)程也將加快。數(shù)據(jù)顯示，去年人均每月手機(jī)流量為385MB左右。機(jī)構(gòu)認(rèn)為，決定流量需求增長的主要因素在于用戶數(shù)、在網(wǎng)時(shí)長和碼率。其中，碼率的提升將成為重要驅(qū)動(dòng)力。

　　近年來，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得手游、4K視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻直播等應(yīng)用迅速普及，流量消耗將持續(xù)快速上漲，未來幾年人均手機(jī)流量復(fù)合增速將達(dá)60%以上，到2020年人均流量有望達(dá)到每月6GB。另外，固網(wǎng)寬帶接入流量也呈現(xiàn)快速擴(kuò)張趨勢。互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商IDC預(yù)測，到2020年全球數(shù)據(jù)總量將達(dá)40000EB，年復(fù)合增長率將達(dá)36%。我國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量將達(dá)到8806EB，占全球數(shù)據(jù)產(chǎn)量的22%，年復(fù)合增長率將達(dá)49%。

　　光模塊主要負(fù)責(zé)光通信線路的光電、電光轉(zhuǎn)換，是光通信線路帶寬的重要組成部分。當(dāng)前基于InP和GaAs半導(dǎo)體材料制成的光芯片成本居高不下，制約了光通信線路的升級進(jìn)程，而以硅為半導(dǎo)體材料的硅基光電子技術(shù)具有超高速率、超低功耗等優(yōu)勢。硅材料不僅是集成電路最普及的材料，還具備優(yōu)異的光學(xué)性能，可兼容光通信現(xiàn)有的技術(shù)與器件，為厘米至千公里級的光通信提供高集成度的解決方案。硅基光電子主要包括硅基光子材料、硅基光子器件、硅基光子集成。其中，硅基光子器件是以硅半導(dǎo)體材料技術(shù)制作的各種光有源及無源器件。

　　目前，硅光技術(shù)在無源器件領(lǐng)域的應(yīng)用較廣泛，硅基探測器的商業(yè)化進(jìn)程已經(jīng)開啟，硅基激光器的研發(fā)也獲得突破性進(jìn)展。今年3月，英國研究人員展示了直接生長在硅襯底上的第一束實(shí)用性激光，波長為1300nm的激光能夠在高溫條件下使用長達(dá)十萬小時(shí)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)基于硅襯底的電泵浦式激光是向硅光子學(xué)邁出的基礎(chǔ)性一步。LightCounting預(yù)測，未來幾年，僅硅光子在光通信領(lǐng)域的市場規(guī)模將達(dá)到10億美元以上。

　　另外，隨著硅光產(chǎn)品加速研發(fā)以及互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛布局，硅光技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒂瓉砜焖贁U(kuò)容機(jī)遇。今年8月，在英特爾信息技術(shù)峰會(huì)上，英特爾公司推出了100G硅光子收發(fā)器目前已投入商用，實(shí)現(xiàn)了硅光子革命性的突破，公司預(yù)計(jì)在未來兩年內(nèi)推出400Gbps的光學(xué)收發(fā)器。在多家光通信企業(yè)及行業(yè)巨頭的共同研發(fā)下，硅基光、光傳輸、光交換的商用光器件將快速發(fā)展，具有光芯片生產(chǎn)及自主研發(fā)的企業(yè)將率先受益。