羅毅院士：智能時代，光電子器件的三大發(fā)展機會

4月19日-21日，“攀峰聚智 芯動未來”2023中國光谷九峰山論壇暨化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大會在武漢光谷舉行。論壇在湖北省和武漢市政府支持下，由武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CASA）、九峰山實驗室、光谷集成電路創(chuàng)新平臺聯(lián)盟共同主辦。在開幕大會主旨報告環(huán)節(jié)，中國工程院院士、清華大學(xué)教授羅毅在《光電子器件與人工智能》大會報告中表示，光波技術(shù)是信息技術(shù)的重要部分，光電子器件是光波技術(shù)的核心。從光纖通信、LED與半導(dǎo)體照明再到光電子與人工智能，是光電子器件服務(wù)社會的三次大機會。

羅毅院士表示，光電子器件支持著光纖通信的發(fā)展，光纖通信的核心優(yōu)勢是大帶寬、低損耗，高速光電子器件是信息網(wǎng)絡(luò)的核心器件，光電子器件決定信息傳輸速率和容量。數(shù)字光纖通信、數(shù)據(jù)中心、無線通信速率不斷提升，依賴光電子器件向更高速率發(fā)展。國防電子裝備對高速光電子器件也有很高的需求，微波信號轉(zhuǎn)換到光波頻段處理、即微波光子技術(shù)是突破雷達/電子戰(zhàn)裝備帶寬瓶頸的關(guān)鍵使能技術(shù)。

高速激光器單色性差是光通信速率提升的瓶頸。羅毅院士透露，目前圍繞瓶頸突破，已研制成功單色性優(yōu)異的、國際上首個增益反饋激光器。我國首次研制成功的40Gb/s集成光源模塊，為國際上已報道的40Gb/s集成光源的最佳結(jié)果之一。利用薄膜鈮酸鋰材料，提出在薄膜鈮酸鋰調(diào)制器上采用容性負載電極，實現(xiàn)強電場加載與低微波損耗的解耦合，實現(xiàn)超過150GHz的電帶寬以及在50GHz內(nèi)小于1dB的電光頻響下降。

羅毅院士表示，光電子器件與固態(tài)照明及顯示領(lǐng)域，正不斷發(fā)揮LED的優(yōu)勢，實現(xiàn)三維自由光學(xué)曲面調(diào)控光線的思想，發(fā)展新型信息處理思路及面向面向VR/AR的光學(xué)系統(tǒng)。

其中，光電子器件與高速3D感知的發(fā)展緊密結(jié)合，激光雷達是3D信息感知的核心傳感器，光束掃描是激光雷達的核心之一。羅毅院士介紹，利用光學(xué)腔的色散特性，首次在激光雷達中實現(xiàn)二維的波長-空間映射，實現(xiàn)無運動部件的二維固態(tài)光束掃描，二維色散掃描系統(tǒng)用于調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）激光雷達，實現(xiàn)69×47的橫向分辨率，毫米級別距離分辨率。

羅毅院士指出，智能時代，智能成像系統(tǒng)越發(fā)重要，現(xiàn)有范式下，采集設(shè)備采集的像素量迅速增長，像素處理算法的能耗與像素量成正比，現(xiàn)有人工智能硬件難以支持未來增長?，F(xiàn)有范式下，感存算分離無法滿足實時性和能效需求，感存算一體，高能效的計算成像是發(fā)展趨勢。

審核編輯 ：李倩