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研究报告
新型光通信芯片
发布时间:2021.08.24

撰稿人:陈伟(中科院半导体研究所)、迟楠(复旦大学)

1.      专题简介:

本专题围绕空间光通信需求,包括可见光通信和空间激光通信。一共有6篇特邀报告,包括高速可见光通信器件和关键系统应用(张俊文,复旦大学)、硅衬底氮化镓可见光LED进展及其调制性能研究(张建立,南昌大学)、无处不在的LED来助力6G通信(陈雄斌,中国科学院半导体所)、面向下一代卫星激光通信的光子集成电路技术(汪伟,中国科学院西安光机所)、光通信用高速半导体激光器及探测器芯片(王任凡,武汉敏芯半导体股份有限公司)、空间光通信技术发展与挑战(张靓、范峰,北京遥测技术研究所)。主要报告内容有可见光通信系统的应用场景解析、技术发展趋势分析;激光器、探测器产业化需求情况介绍、高速激光器技术路线;空间激光器通信国内外现状和发展趋势;国内光子集成技术在空间激光通信领域的应用情况。


2.      主要观点:

1)      空间光通信是未来6G网络发展的重要技术路线之一,相比于微波通信,由于其频带不受限制,带宽拓展潜力巨大,具有更大的想象空间,开始逐步纳入通信行业标准体系;

2)      空间激光通信是未来的确定发展方向,国内外已完成了多次星载实验,正朝着实用化方向发展,我国在此领域积极布局,有望在十四五期间抢占技术制高点;

3)      硅光集成是光通信的确定发展方向,在空间光通信领域已经完成了预研阶段的研究,正在向工程样机迈进,基于硅光技术,未来有望实现超小型化,高速率的激光通信终端。


3.      发展建议:

    空间光通信相比于光纤通信,对光器件提出了更高的技术要求,尤其是系统灵敏指标方面,需要一个数量级以上的提升,对器件的研制提出了更高的要求,未来基础研究需要重点关注调制器消光比和探测器低噪声特性、超高收发隔离度器件和模块、灵活载荷速率的超高速激光通信芯片和实现技术,超轻量低功耗的高速集成数字空间相干光通信芯片模块等。产业布局方面,空间光通信更依赖上游特定速率配套的激光器驱动芯片和DSP芯片的支持。