2025年11月7日上午,2024年度北京市科学技术奖励大会在北京会议中心召开。中心的研究项目“大容量高分辨超宽带硅基光电子集成芯片与系统”荣获北京市自然科学一等奖。
该项研究聚焦于当前光电子领域的研究热点——硅基光电子集成芯片,它具有低成本、高集成度及CMOS工艺兼容性优势,然而,大容量通信、高灵敏探测和宽频段精细处理等核心技术的瓶颈制约了其进一步发展。为此,中心的团队围绕上述关键科学问题展开攻关,取得系列突破性进展,主要创新成果包括:
在大容量通信方面,采用铝镓砷异质键合硅基技术,将硅基集成光梳的泵浦阈值降低至毫瓦级,实现硅基高效低阈值并行发光,实现片上2Tbps的大容量信息传输。在高灵敏探测方面,提出基于并行混沌光源的噪声抑制新机制,显著降低激光雷达系统的串扰,实现毫米级精度的耐干扰探测,推动自动驾驶、遥感等领域发展。在宽频段处理方向,提出微波-光波融合架构,研制出光电全集成微波光子处理系统,攻克多频段协同与精细频谱调控难题,为6G通信和雷达系统提供关键技术支撑。
相关成果发表在Nature、Nature Photonics等期刊,获得了多项专利,推动了硅基光电子集成技术的产业化应用。研究成果入选中国十大科技创新奖、信息通信领域十大科技进展、中国光学十大进展、中国光学十大社会影响力事件、中国芯片十大进展等多项荣誉,为我国在光电子集成芯片领域的自主创新与产业化发展奠定坚实基础。