刘　柳, 陈楷旋

(华南师范大学华南先进光电子研究院，光及电磁波研究中心，广州 510006)



硅基片上模式复用技术进展

刘柳*, 陈楷旋

(华南师范大学华南先进光电子研究院，光及电磁波研究中心，广州 510006)

摘要：模式复用作为光通信的一个复用维度，最近成为国际上的研究热点.文章综述了最近应用于硅基片上模式复用的相关进展，并介绍了一些核心器件及其性能，如：总线波导、复用/解复用器、光纤接口以及多模光开关等.文章从器件的工作原理，分析比较了其性能特点和优缺点，并展望了硅基片上模式复用的发展趋势.

关键词：硅光子学; 光互连; 模式复用

随着大数据和超级计算时代的到来，同时为满足低成本、高能效、高带宽的通信技术要求，传统电互连正逐渐被光互连所替代.光互连不仅应用于远距离光纤通信领域，而对于短距离互连应用，如：机架之间、板间、处理器到存储器或多核处理器片内核之间的通信，光互连也将逐渐成为主流.目前世界上最快的计算机天河二号采用光电混合互连技术，峰值运算速度达33 862.7 TFlop/s，单个控制器的吞吐能力为2.56 Tb/s，其中选用的Xeon Phi处理器拥有57个核心.但是，随着微处理器芯片核数量的增加(>1 000个)，这给核与核之间以及与芯片外部数据传输带宽提出更高要求(～102 Tb/s)[1]，因此，单通道光互连传输带宽需要进一步提高.然而，传统的单模光纤传输系统通信容量已经逼近其理论极限[2-3]，同时单通道传输速率的进一步提高也给发送……