香港城市大學(xué)（城大）電機(jī)工程學(xué)系王騁教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，開(kāi)發(fā)出全球領(lǐng)先的微波光子芯片，能運(yùn)用光學(xué)進(jìn)行超快模擬電子訊號(hào)處理及運(yùn)算。

這種芯片比傳統(tǒng)電子處理器的速度快1,000倍、耗能更低，且應(yīng)用範(fàn)圍廣泛，涵蓋5/6G無(wú)線通訊系統(tǒng)、高解析度雷達(dá)系統(tǒng)、人工智能、計(jì)算機(jī)視覺(jué)，以及圖像/視頻處理。

團(tuán)隊(duì)的研究成果剛在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》上發(fā)表，題為「集成鈮酸鋰微波光子處理引擎」。該研究與香港中文大學(xué)的學(xué)者合作進(jìn)行。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)與雲(yún)端服務(wù)的快速擴(kuò)展，對(duì)底層射頻系統(tǒng)產(chǎn)生巨大需求。微波光子技術(shù)使用光學(xué)元件以產(chǎn)生、傳輸和調(diào)控微波訊號(hào)，為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)提供有效解決方案。然而，集成微波光子系統(tǒng)一直難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)晶片集成、高保真度及低功耗的超高速模擬訊號(hào)處理。

王教授說(shuō)：「為了解決這些難題，我們的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了集成微波光子系統(tǒng)，將超快電光轉(zhuǎn)換模塊與低損耗、多功能訊號(hào)處理模塊同時(shí)結(jié)合在一塊芯片上，這是前所未有的成果。」

能達(dá)致這種卓越效能，是透過(guò)基於薄膜鈮酸鋰平臺(tái)的集成微波光子處理引擎，該平臺(tái)能執(zhí)行模擬訊號(hào)的多用途處理及計(jì)算工作。

電機(jī)工程學(xué)系博士生、論文的共同第一作者馮寒珂說(shuō)：「這種芯片可進(jìn)行高速模擬計(jì)算，具有67吉赫茲的超寬處理頻寬和極高的計(jì)算精確度。」

研究團(tuán)隊(duì)多年來(lái)致力研究集成鈮酸鋰光子平臺(tái)。2018年，他們與哈佛大學(xué)及諾基亞貝爾實(shí)驗(yàn)室的同行合作，在鈮酸鋰平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了全球首個(gè)電壓與互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體（CMOS）芯片兼容的集成電光調(diào)制器，為這次的研究突破奠定基礎(chǔ)。鈮酸鋰又稱為「光子學(xué)之硅」，因其對(duì)光子學(xué)的重要性堪比微電子學(xué)中的硅。

團(tuán)隊(duì)的研究成果不僅開(kāi)闢了新的研究領(lǐng)域，即鈮酸鋰微波光子學(xué)，使微波光子芯片更小巧、具高訊號(hào)保真度與低延遲性能，也是芯片級(jí)模擬電子處理與運(yùn)算引擎的突破。

論文的共同第一作者是馮寒珂及葛通（電機(jī)工程學(xué)系本科生），通訊作者是王教授。其他共同作者包括電機(jī)工程學(xué)系博士畢業(yè)生郭小青博士；博士後陳朝夕博士、張珂博士、朱廈博士（亦任職於北京工業(yè)大學(xué)）、孫文釗博士（現(xiàn)任職於城大（東莞））；博士生張依文，以及香港中文大學(xué)的學(xué)者（王本善、黃超然教授及袁奕萱教授）。

新聞界查詢：城大傳訊及數(shù)據(jù)研究處蔡卓慧（電話：3442 9325或 9787 7671）