近日，课题组在《Opto-Electronic Science》期刊发表了题为“Multifunctional mixed analog/digital signal processor based on integrated photonics”的研究论文，报道了关于多功能、高度可重构的单片信号处理系统方面的最新成果。

光信号处理为从数字光通信到模拟微波操控等现代场景提供了一种更加高效和高速的解决方案，配合集成光电子学的发展，展现出高扩展性和灵活性的潜力。为了充分利用集成光电子学的优势，研发一类具有高度通用性和处理性能出众的芯片级架构仍然是一个重要目标。一类较为理想的架构应具备数字/模拟信息加载的能力，支持相干/非相干形式的信号处理，并保持结构紧凑，能够实现多种领域的功能。

传统方案中，集成光子系统通常针对特定任务，缺乏在多种应用场景中通用处理的能力。本工作提出了一种多功能、高度可重构的单片信号处理系统，并在器件、系统和应用层面进行了深入分析。系统在绝缘体上硅（SOI）平台上以紧凑高效的方式集成了多种有源和无源器件。具体地，系统由集成的高速电光调制器、级联微环-延时线结构组成，能够实现高速信息加载、波长选择、幅度控制、延时调节等多维光学操控。该架构在不同的应用场景中表现出强大的适应性。配合适当的配置方案，该片上处理器能够同时支持模拟和数字信号的加载和处理，单个芯片能够在光计算、微波光子学和光通信等多个主流领域内执行三种不同的任务。结果表明，该系统将ASPIC架构的出众的专用性能特性与FPPGA架构的灵活可重构特性相结合，这种协同作用为构建多功能片上信息处理系统提供了一种新的方法。

论文的第一作者为北京大学电子学院博士生吴一晨。中心王兴军教授、舒浩文研究员、白博文副研究员以及西安邮电大学电子工程学院副教授李田甜为通讯作者。主要合作者包括中心博士后沈碧涛，毕业博士陶源盛，研究生杨其鹏、张绪光、陶子涵、邢露文，长三角光电科学研究院助理研究员葛张峰。上述研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等的支持。

论文原文链接：https://www.oejournal.org//article/doi/10.29026/oes.2024.240012