超高速小尺寸纯硅调制器

       北京大学纳光电子前沿科学中心王兴军教授课题组在超高速小尺寸纯硅调制器方面取得创纪录突破，实现了全球首个电光带宽达110GHz的纯硅调制器。

       随着大数据、云计算、5G、物联网等技术的发展，信息通信产业面临数据业务量快速增长的挑战，以硅基光电子学为代表的光电子集成技术已经成为信息通信系统未来发展的重要推动力。硅调制器是硅基光电子学中的最重要核心器件之一。但受限于硅材料较慢的载流子输运速率，纯硅调制器带宽典型值为30-40GHz，难以适应未来超100Gbaud通信速率的需要，因此一直以来是硅基光电子学高速发展的瓶颈之一。

       王兴军教授课题组在超高速小尺寸纯硅调制器方面取得创纪录的突破，实现了全球首个电光带宽达110GHz的纯硅调制器，达到实验系统测量极限，同时尺寸仅百微米，并具有8nm的光学带宽。在不使用DSP的情况下，成功实现了单通道超过110Gbps速率的OOK信号传输。

       该硅调制器同时具有创世界纪录的电光带宽、超小尺寸、大的光学带宽及CMOS工艺兼容等优势，满足了未来Tbit级光电集成对超高速率、超高集成密度、高热稳定性及晶圆级生产等要求，其将在数据中心与高速光通信领域中发挥重要作用。

(a)电光带宽110GHz (b)光学带宽8nm (c)100Gbps OOK眼图 (d)112Gbps OOK眼图

       北京大学电子学院博士研究生韩昌灏为论文第一作者，王兴军教授为通讯作者，电子学院博士研究生金明、陶源盛、沈碧涛、博新计划博士后舒浩文等参与了相关研究工作，同时感谢中心李艳萍副教授以及凌云公司在高频测试方面的帮助。