硅光通信的动力之源
《TWICE CHINA消费电子商讯》记者 袁茂峰

“‘硅化’光电子学在英特尔得到突破，应该说很多人都没有料到。”在接受《TWICE CHINA消费电子商讯》专访时，英特尔公司光子技术实验室高级科学家荣海生博士如此感叹。
荣海生认为，将硅成功应用到光通信领域，不仅仅是技术上的突破，更是心理上的突破。
曾荣获2005年度50大“科学美国人”荣誉的荣海生于南开大学获得物理系学士与硕士学位，德国海德堡大学激光光谱博士学位。1996年来美替麻省理工与加州理工学院合作的项目“激光干涉仪”做研究。2000年到硅谷在New Focus做光通讯研究。2002年加入英特尔的硅光研究团队。

心理上的突破

从目前的情况来看，无疑，长距离光纤通讯做得非常成功，但是如何将这种成功嫁接到短距离通讯方面，似乎问题重重。“最重要的原因是，在短距离通讯，按照通常的办法，造价成本居高不下，无法推广应用，因为元器件的内容非常大，如果元器件一多的话，每一个元器件成本叠加起来，成本将非常可怕！但如何才能把成本降低？我们想法很简单，就是用晶体管的办法集成在一起，让我们用光通讯的方式来进行。”
荣海生告诉记者，‘硅化’光电子学是英特尔的一个突破，应该说是很多人都没有想到。“从长远角度来考虑的话，计算机可能速度很慢，但是慢不是因为它速度慢，而是在传输数据，我们针对这方面来工作，就是将来的计算、通讯加上互联网。”
“将硅成功应用到光通信领域，不仅仅是技术上的突破，更是心理上的突破。”荣海生解释说，其实集成光子学已经很多人在做，电子就更不用说了。“光子学用的材料是玻璃，所以光器件在上面做，这和硅有所不同——信息完全在硅上面做，但是恰好光的波长对硅来说是透明的。由于硅的最大不足点是光源，尽管很多人尝试做出硅光激光，并且到目前为止还是一直有人在做努力，但是一直没有做成功。”
就在很多人开始断言，在硅上不可能做成光子材料的时候，荣海生在这个关卡上又走了一条不同的路。他没有在如何仿照太阳光强大光源上钻牛角尖，取而代之的，他将硅光激光芯片上的波导单位做到很小，小到1微米的尺寸，所谓1微米是头发的1/100。
当一般能量的光束通过1微米的芯片波导单位时，能发挥出等同于强大光源通过一般尺寸波导单位所产生出来的效果。
第一台连续波硅激光器在英特尔的实验室诞生了。
“我们已经打开一个突破口。这个激光器的成功，不只是这一个技术性的突破，很多人评价这是一个心理上的突破。”回首当年的成功，荣海生至今兴奋异常。“从这个案例中，大家发现很多东西说不可能，并不是绝对的，还是有希望的，就像人们在绝望中，看到一线光明一样。”

光通信的助跑器

英特尔不失时机地为此做了一些宣传。之前，之前一直没有起色的几个硅光子学协会，开始活跃起来。“近两三年以来，国际会议上越来越多英特尔的科学家关于‘硅化’光电子学这个话题发表演讲，原本大学里面这方面的冷寂研究，突然又热起来了。”
硅光激光芯片比其它材料的激光器能带给产业界的好处之一是：硅光激光芯片可以降低开支。
荣海生解释说，硅光激光芯片可与半导体芯片的CMOS制程兼容，可将不同的芯片在制作过程当中放在一起
硅光激光最明显的应用是在光通信上，荣海生说。他指出，光通信科技正在起步，到目前为止还是分立组件，致使光通信的建设开销昂贵。如果光通信要降低花费，必须要整合组件，硅光激光正是一种透过硅将光与电整合一起的整合技术。
在证明‘硅化’光电子学的原理可行之后，荣海生接下来要做的是朝实用性方面往前迈进。
“我们的初衷是在通讯实验室，所以我们做的都是和通讯有关的。但是这个激光器做出来以后，好像突然打开了一个窗口，大家可以通过这个窗口看到以前没有看到过的东西——这不像其它传统的激光器，传统的激光器会产生红光、绿光，而它能产生传统激光器产生不了的光，有可能在这个方面做一些分析的工作，可能会探测一些特殊的分子。这样，我们或许会找到一条对通信行业来说，跑起来更快的路。”