比傳統晶片快千倍 香港城市大學團隊成功開發微波光子晶片

香港城市大學研究團隊利用鈮酸鋰爲平臺，開發出處理速度快千倍、能耗更低的微波光子晶片。（圖／Shutterstock達志）

香港城市大學副教授王騁團隊與香港中文大學研究人員合作，利用鈮酸鋰爲平臺，開發出處理速度快千倍、能耗更低的微波光子晶片，可運用光學進行超快類比電子信號處理及運算，這種新技術將徹底改變無線通訊、人工智慧(AI)與圖像處理等應用。

據《快科技》報導，微波光子晶片能達致這種卓越效能，是透過基於薄膜鈮酸鋰平臺的集成微波光子處理引擎，該平臺能執行模擬訊號的多用途處理及計算工作。

報導說，這種晶片比傳統電子處理器的速度快1000倍，耗能更低，應用範圍廣泛，涵蓋5/6G無線通訊系統、高解析度雷達系統、人工智慧、電腦視覺以及圖片和影像處理。團隊的研究成果剛在權威學術期刊《自然》上發表，題爲「集成鈮酸鋰微波光子處理引擎」，該研究與香港中文大學的學者合作進行。

香港城市大學提供的訊息出，無線網絡、物聯網與雲端服務的快速擴展，對底層射頻系統產生巨大需求。微波光子技術使用光學元件以產生、傳輸和調控微波訊號，爲應對這些挑戰提供有效解決方案。然而，集成微波光子系統一直難以同時實現晶片集成、高保真度及低功耗的超高速模擬訊號處理。

王騁教授說：「爲了解決這些難題，我們團隊開發了集成微波光子系統，將超快電光轉換模塊與低損耗、多功能訊號處理模塊同時結合在一塊晶片上，這是前所未有的成果。」

據稱，光模組行業的上游主要是光器件、光晶片、電晶片、PCB和結構件的製造商以及光模組封裝及測試設備供應商。下游則主要是通信設備製造商，光模組應用的電信設備與數通設備主要應用於5G、光纖寬頻、資料中心、消費電子和自動駕駛等領域。

報導說，王騁的研究團隊開發出世界領先的微波光子晶片，速度比現有處理器快1000倍。因此，從光模組產業鏈上看，光晶片技術處於產業鏈的上游環節。王騁團隊的研究成果不僅開闢了新的研究領域，即鈮酸鋰微波光子學，使微波光子晶片更小巧、具有高訊號保真度與低延遲性能，也是晶片級類比電子處理與運算引擎的突破。