下一代信息技术的核心载体取得关键突破。
3月初，国际顶级学术期刊《自然·通信》刊登了一项研究：中国科学院上海微系统与信息技术研究所欧欣研究员团队，联合瑞士洛桑联邦理工学院、德国卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员，成功实现了薄膜钽酸锂与氮化硅光子芯片的晶圆级异质集成。 最令人瞩目是581 Gbit/s的传输速率——这是该异质集成平台在相干IQ调制模式下实现的净信号传输速率，刷新了同类平台的最高纪录。 这项研究的核心成果用一组硬核数据简单概括为，调制效率达到 4.08 V·cm，电光响应3dB带宽接近 100 GHz，异质混合波导的光损耗仅约 14.2 dB/m。
在强度调制模式下，净信号传输速率最高达到 333 Gbit/s；而在更先进的相干IQ调制模式下，这一数字飙升至 581 Gbit/s，这是氮化硅光子平台性能边界的一次重大拓展。 如果说传统氮化硅芯片是“单腿走路”，那么这次异质集成技术就是为它装上了“另一条腿”。 为什么这项成果如此重要？
这要从氮化硅光子芯片的特性说起。氮化硅被誉为光电子领域的“隐形王者”，它拥有低光学传播损耗、强非线性、高功率耐受性及CMOS兼容等优势，已成为片上非线性光学、高效频率转换等方向的重要平台。 但氮化硅材料存在一个致命短板：不具备Pockels电光效应。这意味着现有的氮化硅基调制器通常只能依赖热光效应或声光效应，在带宽及调
通过微环型谐振器表征可知，该异质混合波导的光损耗约14.2 dB/m，这一数值显著优于同类型集成方案。 更令人印象深刻的是器件的稳定性。研究团队监测了调制器在正交相位工作点的输出强度，结果显示一小时内功率漂移小于0.5 dB。这种优异的DC偏置稳定性得益于异质集成波导结构中未刻蚀的钽酸锂薄膜，该策略有效减弱了刻蚀过程中引入的光折变效应。 从实验室到产业化，稳定可靠的制造工艺是必经之路，而接近100%的薄膜转移完整率，为大规模量产铺平了道路。 随着全球数据流量持续爆炸式增长，传统电子芯片的“功耗墙”和“带宽墙”问题日益凸显。光子芯片以其高带宽、低延迟、低功耗的优势，被视为下一代信息技术的核心载体。
氮化硅光子芯片正处于从实验室到产业化的关键阶段。其低损耗、高功率耐受性和CMOS兼容等特性，使其在光通信、光计算、量子信息处理等多个前沿领域具有广阔应用前景。 此次异质集成技术的突破，意味着氮化硅光子平台的功能得到了极大拓展。未来，这种“材料杂交”的思路可能会催生更多高性能、多功能的光子集成芯片。
业内专家表示：“这为现有氮化硅光子平台补齐了长期缺失的高速电光调制能力，也为面向高速互连、RF光子与模拟信号处理的片上光学系统提供了可大规模化的新工艺路线。”
