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　　什么是硅光和硅光芯片

　　硅光是以光子和电子为信息载体的硅基光电子大规模集成技术，能够大大提高集成芯片的性能，是大数据、人工智能、未来移动通信等新兴产业的基础性支撑技术，可广泛应用于大数据中心、5G、物联网等产业。硅光芯片是通过标准半导体工艺将硅光材料和器件集成在一起的集成光路，主要由调制器、探测器、无源波导器件等组成，它可以将多种光器件集成在同一硅基衬底上。

　　简单的说这种采用微电子和光电子取长补短相融合的硅基光电子技术，能在原来的硅芯片上，让微电子与光电子同时工作，彼此优势互补，使其性能得到大幅提升。打个比方如果将融合了光电子和微电子的硅光芯片看成是一个联合进行信息作战的“兵团”，那么，在它纳米量级的“战场空间”上，光子、电子以及光电子器件等“士兵”进行协同作战，在高速、驱动放大、读出等“友军”的积极配合下，高精尖的光电耦合封装技术就会让其形成功能模块集成。

　　硅光芯片的优势

　　● 集成强，整合易。硅基光电子技术利用大规模半导体制造工艺这一平台，可在绝缘体薄膜硅片上，集成信息吞吐所需的各种光子、电子、光电子器件，包括光源、光波导、调制器、探测器和晶体管集成电路等，从而在一个小小的芯片上实现光电子技术和微电子技术的高效整合。在量子通信、数据中心、智能驾驶、消费电子等对尺寸更加敏感的领域，有很大的应用空间，将会颠覆性改变人们未来生活方式。

　　●带宽大，速度快。在大数据时代，数据中心内的流量爆炸式增长，传统铜电路传输显得捉襟见肘。硅基光电子技术用光通路取代芯片间的数据电路，光模块的大带宽，不仅可降低能耗和发热，还能实现大容量光互连，有效解决网络拥堵和延迟等问题。同时，用激光束代替电子信号传输数据，可实现数据高速率传输。用户与数据中心之间、芯片与芯片之间、计算机设备之间以及长距离通信系统的信息发送和接收，都将因此变得快速、稳定。

　　●能耗少，成本低。得益于硅基材料高折射率、高光学限制能力的天然优势，可将光波导宽度和弯曲半径分别缩减至约0.4微米和2微米，使其集成密度相对更高。密度增高带来的是芯片尺寸的缩减，这势必会带来低成本、低功耗、小型化等独特优势。

　　我国硅光产业发展现状

　　由于我国进入硅光领域较晚，目前主要通过并购或者与外企合作的模式切入，正处于追赶者的地位。我国目前在硅光领域开展布局的企业主要有华为、光迅科技、亨通光电、博创科技等。一直以来，我国硅光发展与发达国家仍存在差距。在设计、制备、封装、测试等方面，存在架构不够完善、硅光芯片大部分需要国外代工、硅光器件之间的耦合以及大密度集成等等问题。

　　但是国家层面，支持硅光技术的利好政策纷至沓来，各地政府也纷纷入局。上海市明确提出发展光子芯片与器件，重点突破硅光子、光通讯器件、光子芯片等新一代光子器件的研发与应用，对光子器件模块化技术、基于CMOS的硅光子工艺、芯片集成化技术、光电集成模块封装技术等方面的研究开展重点攻关。湖北省、重庆市、苏州市等政府都把硅光芯片作为“十四五”期间的重点发展产业。

　　结语

　　硅光芯片作为新型科技，方兴未艾。其发展很有可能彻底撼动芯片界。我国对于硅光芯片的研究也在不断取得进步。让我们拭目以待，来看看这小小芯片中所蕴涵的巨大能量。