全链条自主可控：中国移动首款全自研光源芯片研发成功，34.2Hz！

百科大全 2025年08月05日 06:20 2 admin

8月4日消息，据中国移动研究院官方公众号爆料，他们刚搞出个大动静——首款新结构硅基外腔混合集成光源芯片自主研制成功。这小东西不简单，本征线宽做到了34.2Hz，直接把相位噪声砍了三个量级，从原来的数十kHz降到几十Hz，相当于给下一代T比特级光传输（每秒万亿比特）的激光器找着了全新的“发动机”。更厉害的是，相关研究还登上了光学顶刊《Photonics Research》（中科院1区TOP，影响因子7.2），这分量，懂行的都知道不一般。

要说这突破的分量，得先掰明白一个关键事儿：线宽精度到底有多重要？光通信的核心是把电信号变成光信号跑，激光器就是那个“发令枪”，它的本征线宽（频率宽度）直接决定信号干不干净、抗不抗干扰。

以前商用激光器的线宽大多在数十kHz级别，信号频谱像被揉皱的纸，传远了、速度快了就容易“乱码”，尤其是到了T比特级传输，这几乎成了迈不过去的坎。

但这次的34.2Hz线宽，简直是“教科书级”的干净。相位噪声降了1000倍，意味着信号频谱像拉得笔直的线，传得再远、速度再快，失真也小得可以忽略。打个比方，原来的激光器像山间溪流，绕来绕去还带泥沙；现在这芯片就像激光束，又直又纯，不管是主干光网、数据中心互联，还是未来的量子通信，都能稳稳托住海量数据。

能做到这一步，技术上的弯弯绕可不少。传统激光器总卡在材料上：硅便宜好加工，却不是好光源；磷化铟发光强，可跟硅“合不来”，成本高还难集成。

中国移动这次走了条巧路，用硅基当基底，搭氮化硅波导做“跑道”（损耗低到0.1dB/m），再把磷化铟增益区“粘”上去，靠异质键合技术解决了晶格不匹配的难题。

更绝的是，芯片里的微腔能自己“锁”住激光，硬生生把线宽压到了亚赫兹级。这种混合集成的思路，算是把“鱼和熊掌”都攥手里了——既用了硅基的低成本、高集成优势，又借了磷化铟的发光能力，解决了学界喊了多年的“硅光光源死结”。

为啥说这对行业是颠覆性的？

现在全球光通信正从400G往800G、1.6Tbps冲，要更快、更远、更省能耗，就得用更复杂的调制技术，这对激光器的稳定性要求高到苛刻。

线宽不够窄，信号传着传着就“跑偏”，要么加一堆中继设备，要么速度上不去。而34.2Hz的芯片刚好补上这个窟窿，不仅能把传输容量顶上去，还能简化光模块设计、降功耗，特别适合未来数据中心那种密密麻麻的光互连。

更关键的是，以前高端窄线宽激光器基本被欧美日企业包圆了，这次咱们自己搞出来，等于在光通信的“心脏”部位，攥紧了主动权。

当然，从实验室到商用，还有几道关要闯。工艺上，混合集成涉及晶圆键合、纳米波导加工，良率和成本得磨；系统上，得跟调制器、探测器这些“小伙伴”配合好，在真实网络里测长期稳定性；生态上，得拉着设备商、运营商一起优化系统设计，让T比特的潜力真能用起来；标准上，亚赫兹级激光器的参数、测试规矩，咱们或许能牵头定。不过好在中国移动之前在空芯光纤商用、5G射频芯片上有过落地经验，转化能力不用太担心。