分享一份Nature Communications發表的觀點文章，聚焦矽光子學的發展歷程與未來方向，探討如何提升產業規模、下一代技術形態和挑戰、應用中的技術瓶頸等問題，並展望了未來十年的關鍵發展里程碑，比如包括整合技術共存、雷射器效率提升、應用場景多元化等。報告主要內容矽光子發展歷程和代際路線技術核心：材料整合、晶片尺寸、電光調製、雷射器整合等光電子系統及整合應用及各自挑戰未來十年里程碑關鍵資訊摘錄1矽光子基本結構及發展代際矽光子整合回路（PIC）從1985 年首次出現到 2025 年，元件數量（元件是元件定義為構成電路的基礎單元，如波導、定向耦合器、加熱器、光柵耦合器等）持續提升，尤其是Si單片整合光子學已發展到LSI（500-10,000 個元件）、VLSI（>10,000 個元件）。矽光子學已發展為資料中心互連的主導技術，並將成為核心技術。大規模整合（LSI）矽光子系統包含三個關鍵子系統：WDM 收發器（光源、核心元件、電子配套、監控機制），相干檢測與訊號處理模組，雷射雷達。2調製材料與機制對比報告系統對比了不同調製材料的核心性能與應用潛力，共10類核心材料的5種關鍵指標，體現了調製器技術瓶頸與研發方向。泡克爾斯效應材料（BTO、LNOI、聚合物）是高速調製的潛力方向，但面臨 CMOS 整合或尺寸侷限；傳統 p-n 摻雜劑仍主導商用市場，但插入損耗問題需通過材料最佳化或整合技術解決；MEMS/NOEMS、液晶材料適合低功耗場景，但頻寬與封裝問題制約規模化應用。3矽光子核心瓶頸：雷射整合矽的間接帶隙無法產生高效光學增益，需通過混合、異質、單片等整合技術引入外部光源，關鍵難點包括降低雷射與矽光子晶片的耦合損耗、控制反射干擾、最佳化熱管理與可靠性、適配大規模整合需求等。雷射與矽 PIC 的整合有六種主流方案，從傳統到先進。異質整合和單片整合的耦合損耗最小，是核心優勢，但是技術成熟度低；混合2.5D成本效益好、輸出功率高、熱管理容易，是當前量產最優解。其他頁面展示(銳芯聞)
