21世紀，光子產(chǎn)業(yè)成為推動經(jīng)濟發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)。電子行業(yè)中大量的研究工作和重大發(fā)展在光子行業(yè)中開始起步，隨著研究的深入，光的能力有望趕上并最終超越電子的速度。

在過去四十年里，“摩爾定律”一直推動著電子行業(yè)的發(fā)展。簡單來說，“摩爾定律”是指每兩年，電子設備的速度和性能會提升一倍。如今，這一“定律”似乎在以另一方式運行著。

21世紀，光子產(chǎn)業(yè)(PhotonicsIndustry)成為推動經(jīng)濟發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)。從通信到衛(wèi)生保健，從生產(chǎn)材料加工到照明設備和太陽能光伏，到日常使用的DVD播放器和手機，光子技術已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面。

隨著光子技術的不斷發(fā)展，光子技術將幫助突破計算機電子技術的局限；通過大幅增加數(shù)據(jù)容量和提高數(shù)據(jù)傳輸速度，它將推動通信行業(yè)進入太比特時代，同時降低碳足跡和單位成本。

據(jù)了解，傳統(tǒng)微電子技術的特點是依靠集成電子器件提供更高的信息處理速度、存儲密度和片上可集成度等能力，但受到納米尺寸的瓶頸限制，集成電子器件已開始受到制約。而與微電子技術發(fā)展并行的另一門高新技術——光電子技術，在實現(xiàn)集成光子回路、互聯(lián)光路、光計算等功能方面顯現(xiàn)出巨大的潛力和優(yōu)勢。

如果能夠利用光(由光子組成而不是電子)，就能讓電子設備速度更快。一方面，對于降低能耗、減少污染有很大幫助；另一方面，由于光子傳播速度遠遠超出電子，也會滿足用戶對于電子產(chǎn)品運行速度、待機時間等方面的需求。

由于光信號的速度非常快，且不像用電流傳遞信號那樣會出現(xiàn)發(fā)熱問題，科學界一直在研發(fā)光子芯片。

2015年，中美華人科學家團隊對新型可集成光放大器的合作研究取得重大進展，在國際上首次實現(xiàn)了亞微米尺度的近紅外通信光放大器，將已有器件的最大增益提高了20倍，器件尺寸卻縮小了一個數(shù)量級。

據(jù)悉，光放大器是光信息科學與技術中最關鍵的功能器件之一，尤其在光通信領域更是不可或缺，使得光通信以其巨大的帶寬資源和極快的響應能力取代了傳統(tǒng)的電通信技術。該研究成果發(fā)表于世界頂級學術期刊《物理評論快報》，并被美國物理學會物理評論中心作為研究亮點給予報道。這使得科學家朝著最終研制出光子芯片的目標又近了一步。

而就在日前，英國牛津大學又宣布了一項偉大壯舉——該校研究人員領銜的團隊在光子芯片研發(fā)上取得突破，能夠模擬人腦神經(jīng)突觸的結構形成可高速傳遞信息的“光子突觸”，這種技術今后或許有助大幅提高電腦的速度。

研究人員在美國《科學進展》雜志上報告表示，他們使用特殊的相變材料與集成光路開發(fā)出一種光子芯片，可以形成與人腦神經(jīng)突觸相似的“光子突觸”，并且這些“光子突觸”運行的速度比人腦神經(jīng)突觸快1000倍。

專家表示，電子行業(yè)中大量的研究工作和重大發(fā)展在光子行業(yè)中才剛剛開始，因此目前的電子設備可以執(zhí)行比光子設備更加復雜的任務。但隨著研究的深入，光的能力將趕上并最終超越電子的速度。無論這一切要經(jīng)歷多長時間，光子學的未來都是光明的。

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