ICCSZ訊  硅光子是一種令人振奮的技術，是基于硅和硅基襯底材料(如 SiGe/Si、SOI 等)，利用現有 CMOS 工藝進行光器件開發和集成的新一代技術，結合了集成電路技術的超大規模、超高精度制造的特性和光子技術超高速率、超低功耗的優勢，是應對摩爾定律失效的顛覆性技術。這種組合得力于半導體晶圓制造的可擴展性，因而能夠降低成本。

　　硅光子架構主要由硅基激光器、硅基光電集成芯片、主動光學組件和光纖封裝完成，使用該技術的芯片中，電流從計算核心流出，到轉換模塊通過光電效應轉換為光信號發射到電路板上鋪設的超細光纖，到另一塊芯片后再轉換為電信號。

　　硅光子(SiP)實現廉價且規模生產的光連接，從根本上改變光器件和模塊行業。未來三五年內，這種情況還不會發生，但硅光子技術可能在下個十年證明它是破壞性。基于硅光子的光連接與電子ASIC、光開關，或者(可能)新的量子計算設備的集成，將打開一個廣闊的創新前沿。

　　關于在硅晶圓上實現光傳輸的“硅光子”技術，其實商用化和研發的推進速度都超過了預期。其中，日本的進展尤其顯著。日本在高密度集成技術和調制器等的小型化方面世界領先，在CMOS兼容發光技術和光子結晶的開發方面的成果也震撼全球。硅光子技術的應用范圍有望從目前的主要用途——電路板間的數據傳輸擴大到芯片間和芯片內的傳輸。

硅光子技術目前的主要用途是嵌在有源光纜中的光收發器IC

　　預計到2022年，硅光子光收發器市場將超20億美元，在全球光收發器市場中占比超20%。從出貨量來看，到2022年，硅光子光收發器在總光收發器出貨量中的占比將不到2.5%。這些產品中的大多數將是高端產品--100G或以上速率，因此定價也相對較高。

　　這似乎與許多業內專家的期望相悖，即希望硅光子能實現廉價且規模生產的光連接，并且取代現有的InP和GaAs平臺。然而，如果硅光子的主要優勢是集成，它將會是最適合需要大量集成的復雜高端設備的技術。未來十年或二十年，分立、2X和4X集成產品(將2個或4個光功能組合到單個發射器或接收器上面)將持續依賴InP和GaAs技術。事實上美國在InP等光集成領域同樣取得了領先世界的成就，由于硅并不能直接產生激光，相比InP材料存在一定弱勢，其商用步伐也落在InP材料器件之后。光集成一定是光通信器件的發展方向，很難說未來三五年各種光集成技術將取得怎樣的突破，所以硅光子能在多大程度上成功替代還有待觀察。

　　但是在支持者眼中，硅光子幾乎是光通信走向集成的唯一選擇。一方面是因為在硅光子領域已經走得很遠，尤其是美國，英特爾在IDF上推出的100G硅光子收發器令業界震撼，此次100G硅光子收發器被譽為硅光子史上的革命突破。

　　另一方面，許多硅光子學可以利用的新應用，包括高性能的電腦、電信、感測器、生命科學以及量子運算等高階應用。此外，還有兩項新興應用對于硅光子而言也特別令人感興趣——瞄準自動駕駛車應用的雷達(Lidar)，以及生物化學與化學感測器，均可從整合的光學功能以及進一步的微型化中受益。而且硅光子晶片將會遠遠超越銅布線的能力，而其解決方案可望部署于高速的訊號傳輸系統中。

　　預計在2025年及其后，這項技術將更廣泛地用于處理互連多核心與處理器晶片等應用中。以晶片級而言，這一市場預計將在2025年時達到15億美元。

　　硅光子技術已經持續多年的發展了，各種技術備受大型網路公司看好，并且已經開始積極推動。

　　原標題：通信界的冉冉新星——硅光子技術