相信不少人都有过这样的体验：交着20兆（20 Mbps）的网费，却仍然看着磕巴的网络电视剧；工作到一半，网络不给力，心血都搭了进去。这样的烦恼不久后就会成为历史。

 日前，浙江千人特聘专家、宁波诺丁汉大学博士生导师章雅平教授带领团队在经济型可调激光器的商业开发方面取得突破性进展，实现了半导体可调激光器芯片的商业化规模生产能力，能有效解决网络拥堵问题，真正地让网速飞起来。

图：章雅平教授在实验室研究课题

在今年深圳光博会上，该可调激光器芯片与封装器件受到全球知名光通信公司华为、中兴和海信的极大关注与好评，以及光传感企业的广泛关注。目前正在与上述企业洽谈合作，在他们的相关系统中进行性能测试与试用。

说好光纤到户，为啥上网还是龟速

光纤早已到户，但上网还是龟速。为什么？“这就好比多车道高速公路建好了，但是车辆还是只能在一个通道上顺序排队行驶。”章雅平教授说，“目前全球的光纤到户接入网光网络基本上都采用时分复用（TDM）模式，也就是说多个用户共享一个波长，每个上网用户都在不知情的情况下默默地等待着系统分配给自己的时间间隔进行上网，所以常常会感觉网络卡住了。”

根据国际电信联盟规划的接入网发展路线，在全球千兆（1 Gbps）入户巨大需求的牵引下，预期2020年光网络接入网的速率将达到千千兆（1 Tbps）。全面解决光网络瓶颈问题、实现接入网网速的几百倍增长的唯一途径，就是在接入网光网络中引入波分复用（WDM）、乃至密集波分复用（DWDM）模式，最大可能地引入众多传输波长，类似于让汽车在众多个车道上并行行驶。实现这一宏伟目标的关键是，在升级的全新接入网光网络中全面采用波长可调的半导体激光器。然而，可调激光器的技术性能和成本问题一直推迟和阻碍着这一进程。

近些年来世界各国竞相投入巨资，希望解决经济型商用可调激光器的研发与有效供应问题。中国为了研发半导体可调激光器，在973和863计划的长期支持下，汇集各有关部门和科研机构的力量，开展了大量的研究与发展工作。2016年初，国家重点专项“战略性先进电子材料”中还特别拨款支持可调激光器芯片的研发。尽管如此，我国在这一高端光电子芯片与器件领域一直处于空白状态。

章教授研发的可调激光器芯片  弥补国内可调谐芯片的空白

2011年9月，在英国的多个国际著名光电子器件公司和一流大学学习与工作了15年之后，章雅平博士抱着为国家服务、让中国的高端光电子芯片的商业开发实现零突破的愿望回国工作，受聘于宁波诺丁汉大学。她希望把自己在国外高科技公司里多年积累的第一手光电子芯片设计与商业化生产的先进技术带回中国，加以创新与提升，实现国内高端光电子芯片商业研发的国产化。

在浙江千人计划和杭州西湖区325创业项目计划的支持下，今年，章雅平教授的团队终于取得突破，研发出了商业化量产可调激光器芯片。别看这个芯片只有300微米宽、1.3 毫米长，它的问世填补了中国在商用高端光电子芯片领域的空白，让我国不仅拥有了高端光电子“中国芯”，还在同类技术发展方面达到、甚至超过国际先进水平。

目前，该商业化量产芯片的成品率已经达到国际上罕见的85% 以上，芯片的连续波出光功率普遍达到70-120毫瓦以上，单个芯片的波长连续可调谐范围为8.5-10纳米，调谐速度为纳秒级，所有技术指标基本达到今年初国家重点专项中提出的技术指标，部分指标超过国际同类产品的最高水平。蝶形封装尾纤出光功率为30毫瓦以上，RF-直调速率达到10Gbps。

这一重大创新研究成果不仅为全新一代高速接入网光网络的建设提供了技术基础、铺平了道路，还将极大地推动我国乃至全球高速接入网光网络的发展与整体升级，推动数据中心、云计算、移动通讯、物联网等相关领域的快速发展。

这种可调激光器芯片还有巨大的军用价值。“就好像谍战片里的电台，通过改变波长或频率来提高安全等级、实现保密通讯。” 章雅平教授解释说。此外，可调激光器还可以广泛地用于传感、医疗诊断和疾病治疗。

期待不久的将来，这项福利通过移动、电信等通信运营商送达千家万户。在光通信和光传感领域获得广泛应用。

章雅平教授简介：

宁波诺丁汉大学理工学院副教授，博导，Email：yaping.zhang@nottingham.edu.cn

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研究方向：激光和半导体物理学、可调半导体激光器与先进的光网络通信技术、光电子学和光电子器件的设计与制作、纳米器件与纳米器件的设计与制作、光学生物传感器及其应用，以及电磁学和电磁兼容性与防护等。

（本文来源：中国青年报；）

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