刘骏秋：光芯片应用不仅局限于人工智能

当你把这样几个氮化铝集成波放在一起就会产生射频，信号宽带的滤波器，这个技术是我们身边的技术，你们每一个人拿出手机，你们手机当中都有4-8个这样的元件用来接受WIFI信号，这项技术每年有几百亿每年的市值，一些大公司每年都会产生数十亿这样的单元。我们的工艺上就是将氮化铝压电材料放在氮化硅集成光芯片上，用它来做集成的声光调制。这里可以看到样品的截面图，可以看到氮化铝完全覆盖了氮化硅的光路，同时我们的光的传播也离金属很远，这样的话我们的低损耗得以维持。

我们的实验机制是将一束光耦合成光学微腔里，通和施加外部氮化铝升光调制，同时去调制每一根由种子源产生的频率梳的每根梳齿，就实现了对每一根频率梳的每根梳齿，或者编码通道的调制。我们也测试了调制速率和调制的能量。

我这里展示了氮化硅集成光源和调制的能力，我们利用这两个简单的功能，接下来实现很多应用。由于今天我们说的是人工智能，我说两个关于人工智能方面的应用。第一个人工智能应用就是说激光雷达，我们在这里做的是相干激光雷达，FMCW。相干激光雷达不仅可以测量物体与你的距离，同时可以测量物体运动的速度。这里它的机制是利用三角波调制信号，把它发送到移动物体上，这时候你去探测从物体上反射的信号，然后将出射信号和反射信号做一个拍平，这样的话可以得到两个参量，FU和FD。你根据这两个参量，可以还原反射信号波形图，将反射信号与出射信号作对比会发现两个参量不一样，第一个参量对应时间的延迟，我们知道光速，根据时间的延迟可以计算物体与你的距离；第二个参量是频率的变化，频率的变化对应的是多普勒，由多普勒效应造成的。你知道当你的汽车开在高速公路上，为什么交警可以立刻探测到汽车运动的速度呢，其实这里就是用到多普勒雷达的功能。利用多普勒效应，我们可以知道物体移动的速度。

当我们用频率梳这样的技术时，由于频率梳具有多通道优势，每根通道进行调制，可以同时产生数十根或者数百根激光雷达，我们利用色散的元件可以将激光雷达分发到相对的广角，可以进行平行多通道，一个广角的激光雷达测距功能。我们其实同时去调制激光器和频率梳，可以做到调制过程中不改变光源的波形图，也利用这样一个技术做了一个测序实验，这个工作也是以封面的形式发表在近期的《自然》杂志上。

（编辑：PHP编程网 - 金华站长网）

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