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首款自校準可編程光子芯片面世
2022-07-12 11:14:55   來源:科技日報

澳大利亞科學家領導的一個國際團隊研制出首款自校準光子芯片,其能“變身”數據高速公路上的橋梁,改變當前光學芯片之間的連接狀況,提升數據傳輸的速度,有望促進人工智能和自動駕駛汽車等領域的發展。最新研究發表于《自然·光子學》雜志。


新型自校準光子芯片(概念圖)。
圖片來源:徐興元/《自然·光子學》雜志

光子電路能夠操縱和引導信息的光通道,也可提供搜索圖案等計算能力,而模式搜索是醫療診斷、自動駕駛車輛、互聯網安全等許多應用的基礎。芯片的快速可靠重編程能加快搜索速度,但要做到這一點,非常困難且極其昂貴,而最新的自校準芯片克服了這一難題。

這項研究的一個關鍵挑戰是將所有光學功能集成到一個可“插入”現有基礎設施的設備上。研究團隊提出的解決方案是:在芯片制造后對其進行校準,也就是使用集成參考路徑而非外部設備對芯片進行校準,這提供了“撥號”所需的所有設置和開關功能。

首席研究員、莫納什大學阿瑟·洛厄里教授表示:“我們展示了一種自校準可編程光子濾波器芯片,自校準非常重要,因為它使可調諧光子集成電路廣泛應用于多個領域,如根據顏色調換信號的光通信系統、運行速度極快的相關器、用于化學或生物分析甚至天文學領域的科學儀器等。”

洛厄里稱,2020年該校開發出一種新型光學微通信芯片,構建了數據高速公路的多條通道,實現了當時最快的網速。而新面世的自校準芯片可成為這些數據高速公路的入口、出口匝道和橋梁,將這些通道連接起來,使更多數據能更快移動。

研究人員表示,這一最新突破有望加速人工智能的發展,并應用于多個現實領域,如能夠即時解讀周圍環境的更安全的無人駕駛汽車、能更快速地診斷病情的人工智,以及更小的光子網絡交換機等。


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