光子集成电路（PIC）加速未来光子芯片的开发周期

液晶技术和MEMS技术使可重新编程光子集成电路（PIC）成为可能，这些PIC能够支持多种功能，并显著加速未来光子芯片的开发周期。

电子电路非常适合执行快速计算，而光子学器件则是信息通讯的理想选择。不过，后者的一个主要缺点，是新型光子集成芯片的开发过程比较缓慢且成本高昂，阻碍了广泛使用。如果光子芯片能够针对不同的应用进行重新编程，将大大降低开发成本，缩短上市时间，并提高其使用的可持续性。

可编程光子芯片需要大量高效的电光执行器来切换、分离及过滤通过它们的光信号。通过引入MEMS以及基于液晶的解决方案，研究人员现在正在开发用于大规模可重构PIC的低功耗构建模块。这种多功能PIC有望加速在生物传感、医疗技术和信息处理等行业的应用。

上图根据所能实现的相移效应的速度和相对大小展示了各种方案。多种驱动机制可以在光子电路平台中实现相移。理想的移相器应具有低功耗、低光学损耗、短光学长度以及小占位面积。

更强的机制通常要求更小的占位面积或长度来包括相移。

现场可编程门阵列（FPGA）等多用途可编程电子器件，一直是消费电子创新的关键使能者。光子学需要具有类似应用模式的芯片：购买通用的现成芯片，然后对其进行配置以执行所需要的光学功能。

这样的可编程光子芯片可以将创新光子器件的原型制作时间从几年大幅缩短到几个月甚至几周。这将极大地促进光子芯片的广泛应用和普及。

 

审核编辑：刘清