英特尔发明硅激光技术 采用标准芯片生产工艺

 通过利用标准的硅生产工艺，而不是目前产生激光所要求的更昂贵的材料和工艺，英特尔已经开发出能够产生8 束连续拉曼激光的芯片。该芯片发出的连续光束能够被调制成表示数据的脉冲。廉价的光部件不仅仅能够提高计算机的速度，而且能够使医疗设备更廉价和更精确。 

    尽管硅激光雕刻机要进入市场还需要至少4 、5 年的时间，但这种芯片应当能够在业界引起广泛的兴趣。芯片厂商们对硅宠爱有加，但在运载光学数据方面它的表现则要糟糕得多。 

    英特尔光子学技术实验室的主任马里奥表示，这既是科学，也是心理上的突破，因为没有人想到这是可能的。在正常的环境中，硅不是理想的光学材料。

    硅激光是英特尔利用光连接计算机、芯片，甚至芯片中部件计划的**进展。去年，英特尔展示了一款运行速度与目前的调制器相当的 “硅调制器”。 

    Gartner 集团的分析师雷诺兹表示，英特尔的技术可以将价值2000美元的调制器集成到一个硅芯片中，显然，这一技术是有市场的。硅激光也是英特尔利用其工厂生产能够对血液进行化验和完成机械任务的芯片的更大计划的一部分。

    利用光传输数据有着巨大的优势。能耗和散热已经成为芯片设计者面临的一个重大问题，与电子相比，光子产生的热量要远远小得多。光束能够处理的数据也要多得多，因此能够减少电缆的数量和计算机的体积。

    弊端？光学部件的生产成本很高，而且要求使用III-V 材料，将部件组装成一个完整的系统也是一件相当不容易的任务。加州大学洛杉矶分校的教授贾拉利说，拉曼激光是“一项重大的技术突破”。贾拉利是硅拉曼激光的发明者。

    英特尔负责硅光子战略的高级经理维克多说，目前的硅设备要求光纤必须与激光同步，光纤设备三分之二的成本都来自测试和组装。批量生产的硅芯片能够改进许多问题。硅芯片能够实现非常容易的调整：可以在能够产生激光的芯片上刻一个槽，而光纤就可以被迅速、廉价、精确地穿过这个槽。

    在某些方面来说，拉曼激光也非常适合硅芯片。拉曼效应的原理是：光射向一种物质，引起物质中原子的振动，从而使得一些光子获得能量，而另一些光子失去能量，产生波长不同的再生光。

    拉曼激光就是捕获这些再生光，然后对它进行放大，产生有特种用途的光束。由于其晶体结构，在受到光的照射后，硅原子非常容易振动。与标准的玻璃相比，硅的拉曼效应要强10000 倍，这使得拉曼激光更容易被放大。 

    但是，当一个硅原子同时受到二个光子的碰撞后，受到撞击的原子就会释放出一个电子，就会在硅材料内部形成一个电子云，吸收掉产生的拉曼激光。为了解决这一问题，芯片设计者围绕“硅腔”设计了一个电场，这会使电子云被“一扫而光”。

    从技术上来讲，硅并没有生成光束，而只是充当了用来生成和放大再生光的媒介。硅不是一种能够生成光的好材料。马里奥说，这是解决光发射问题的不同方法。试验用的芯片采用了“绝缘硅”技术，它是采用标准的硅芯片生产工艺生产的，有利于降低成本。

    英国萨里大学的教授格雷厄姆说，许多人一直在试图利用多种不同的方法生成硅激光，对硅激光的怀疑已经在日益增加，但是，我们今天终于看到了真正的硅激光。硅是一种低成本、适合大批量生产的媒介，看看电子设备的廉价就知道了。

    英特尔一直在改进其光子技术。在去年展示硅调制器时，它的数据传输速率是1gbps.在三周前发表的一篇论文中，英特尔声称硅调制器的数据传输速率已经达到2.5gbps ，而目前正在受到评估的一篇论文则声称硅调制器的数据传输速率已经达到4gbps。