11/13/2014, 昨天的APC2014全體大會(huì)上，組委會(huì)請(qǐng)來了光通信業(yè)界的大牛人，EDFA的最早發(fā)明者之一，高速光通信系統(tǒng)的權(quán)威日本東北大學(xué)的中澤正�。∕asataka Nakazawa）教授和硅基混合激光器的最早開發(fā)者美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校的John Bowers教授，聽他們講述未來的光通信技術(shù)。
中澤教授講的是超高速光通信的3M概念。這個(gè)3M可不是3M公司，而是Multi-level調(diào)制，Multi-core和Multi-mode。中澤教授的超高速不是我們現(xiàn)在的100Gbps或者400Gbps，而是1000Tbps（Exabit）。他說高速光通信的第一代技術(shù)是EDFA和WDM的發(fā)明帶來的，第二代技術(shù)是多階調(diào)制的相干傳輸系統(tǒng)�，F(xiàn)在這兩代技術(shù)合起來已經(jīng)可以做到接近100Tbps的總傳輸容量，高速調(diào)制單波長(zhǎng)是可以做到400Gbps左右速率（今年OFC上有336Gbps和334Gbps的報(bào)道，去年OFC還有更高）�？墒强紤]到光放大器的功率限制和帶寬限制，100Tbps的傳輸容量算是個(gè)關(guān)口。再向上走就需要引入空分復(fù)用SDM技術(shù)，也就是多芯光纖。2011年以來，關(guān)于SDM的文章逐年增多，光去年下半年就有250多篇各類文章發(fā)表在期刊和各種學(xué)術(shù)會(huì)議上。ECOC2014上藤倉(cāng)推出12芯X3個(gè)模式的多芯光纖，藤倉(cāng)還在OFC上報(bào)道了最新的多芯光纖的制作技術(shù)。在多芯光纖連接方面，平均插損應(yīng)做到0.07dB的水平。中澤教授說，光通信再向前走，就要借鑒移動(dòng)通信的MIMO的概念引入多個(gè)模式的復(fù)用傳輸。最新的實(shí)驗(yàn)成果已經(jīng)可以做到12X12 MIMO，可以實(shí)現(xiàn)1705公里的傳輸 （ECOC2014）。中澤教授的結(jié)論說，這3M技術(shù)有望克服現(xiàn)有光通信系統(tǒng)的容量和功率限制，在未來20-30年內(nèi)實(shí)現(xiàn)1000倍以上性能的提升。有聽眾在現(xiàn)場(chǎng)請(qǐng)教SDM的商用前景。中澤教授回答說，他也認(rèn)為這些技術(shù)還需要很長(zhǎng)的時(shí)間才可以最終商用，現(xiàn)在還是在研究階段。他指出，3M之中，最后一項(xiàng)模式復(fù)用會(huì)是最難的。
John Bowers教授的介紹開篇也從近年來的文獻(xiàn)數(shù)開始。2005年以來，硅光子領(lǐng)域的文獻(xiàn)呈指數(shù)增長(zhǎng)，可見這個(gè)領(lǐng)域有多熱。2014年的最新水平，混合集成硅基PIC的集成量已經(jīng)可以超過200多個(gè)光子器件，大約每2.6年就翻一倍。Bowers教授定義硅光子技術(shù)為基于CMOS工藝在硅上實(shí)現(xiàn)PIC的技術(shù)。作為最早實(shí)現(xiàn)硅基混合集成激光器的研究者，Bowers教授對(duì)這個(gè)問題有自己的看法。他指出，在LED工業(yè)，在硅上集成GaN LED早已非常普遍，硅上集成激光器也不是什么大問題。不只激光器，探測(cè)器等有源器件，硅基PIC已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)從分路器到WDM，再到隔離器的各種無(wú)源光器件。Bowers教授透露他的研究團(tuán)隊(duì)基于環(huán)狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了硅基隔離器。不僅如此，Bowers教授還討論了硅光子器件的可靠性問題。他的團(tuán)隊(duì)研究了硅基器件的可靠性，認(rèn)為不會(huì)影響到激光器的壽命。Bowers教授告訴聽眾，下一代的光子集成技術(shù)將是引入電子工業(yè)的3D 晶圓堆疊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更低成本，更低功耗，更高集成度的集成光子器件。Bowers教授用硅光子技術(shù)的一系列最新成就，比如功率達(dá)到175mw， 閾值低到2mA，4萬(wàn)小時(shí)工作時(shí)間，9KHz線寬，164個(gè)集成度等指標(biāo)來結(jié)論說，硅光子的時(shí)代已經(jīng)到來。
APC能請(qǐng)來中澤和Bowers教授這樣的學(xué)術(shù)權(quán)威，足以說明APC現(xiàn)今的影響力。無(wú)論中澤還是Bowers教授，他們的綜述中都大量引用了華裔學(xué)者，甚至是中國(guó)大陸學(xué)者的成績(jī)。這些說明中國(guó)人的光通訊研究水平已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)母叨取＞庉嬒胝f的是，下一步，我們期待著中國(guó)也能涌現(xiàn)出擁有最先進(jìn)的光通信技術(shù)和產(chǎn)品的公司。