比传统晶片快千倍 香港城市大学团队成功开发微波光子晶片

香港城市大学研究团队利用铌酸锂为平台，开发出处理速度快千倍、能耗更低的微波光子晶片。（图／Shutterstock达志）

香港城市大学副教授王骋团队与香港中文大学研究人员合作，利用铌酸锂为平台，开发出处理速度快千倍、能耗更低的微波光子晶片，可运用光学进行超快类比电子信号处理及运算，这种新技术将彻底改变无线通讯、人工智慧(AI)与图像处理等应用。

据《快科技》报导，微波光子晶片能达致这种卓越效能，是透过基于薄膜铌酸锂平台的集成微波光子处理引擎，该平台能执行模拟讯号的多用途处理及计算工作。

报导说，这种晶片比传统电子处理器的速度快1000倍，耗能更低，应用范围广泛，涵盖5/6G无线通讯系统、高解析度雷达系统、人工智慧、电脑视觉以及图片和影像处理。团队的研究成果刚在权威学术期刊《自然》上发表，题为「集成铌酸锂微波光子处理引擎」，该研究与香港中文大学的学者合作进行。

香港城市大学提供的讯息出，无线网络、物联网与云端服务的快速扩展，对底层射频系统产生巨大需求。微波光子技术使用光学元件以产生、传输和调控微波讯号，为应对这些挑战提供有效解决方案。然而，集成微波光子系统一直难以同时实现晶片集成、高保真度及低功耗的超高速模拟讯号处理。

王骋教授说：「为了解决这些难题，我们团队开发了集成微波光子系统，将超快电光转换模块与低损耗、多功能讯号处理模块同时结合在一块晶片上，这是前所未有的成果。」

据称，光模组行业的上游主要是光器件、光晶片、电晶片、PCB和结构件的制造商以及光模组封装及测试设备供应商。下游则主要是通信设备制造商，光模组应用的电信设备与数通设备主要应用于5G、光纤宽频、资料中心、消费电子和自动驾驶等领域。

报导说，王骋的研究团队开发出世界领先的微波光子晶片，速度比现有处理器快1000倍。因此，从光模组产业链上看，光晶片技术处于产业链的上游环节。王骋团队的研究成果不仅开辟了新的研究领域，即铌酸锂微波光子学，使微波光子晶片更小巧、具有高讯号保真度与低延迟性能，也是晶片级类比电子处理与运算引擎的突破。