硅片上的光纤：把光纤的低损耗搬上芯片

硅片上的光纤：把光纤的低损耗搬上芯片

光在光纤里能跑上千公里几乎不衰减，是因为玻璃纤芯做得出近乎完美的均匀。可一旦把光"搬"到硅芯片上做光路，损耗就陡然上升——硅表面的粗糙、材料的吸收，让光走几毫米就弱了一半。这是集成光子学多年的老难题。2026 年 8 月，加州理工（Caltech）的研究团队在硅基底上做出了损耗逼近光纤的光波导，还在可见光波段实现了对传统的超车。

为什么这事重要？因为算力的瓶颈正在从"晶体管够不够多"转向"数据搬得够不够快、够不够省电"。电互联在芯片内部移动海量数据时，发热和延迟越来越压不住。用光代替电来搬运数据，是业界公认的出路。但光路如果损耗太大，省下的电又得花在反复放大信号上，账就白算了。

新方案的巧思不在材料本身，而在工艺。团队通过改进波导界面的平滑度和几何设计，把散射降到极低，让光在硅上走的路径也像在玻璃纤维里一样"通畅"。在可见光波段做到这一点尤其难得——可见光波长短，对表面粗糙更敏感，过去普遍认为硅上难做好，这次等于翻过了一道坎。

它指向的是"光计算"和"片内光互联"：未来芯片里，数据不再全靠铜线电脉冲搬运，而是用光在模块之间飞奔，功耗和带宽都上一个台阶。从把光纤的性能搬上芯片这一步看，集成光子的百年一跃，已经踩到了临界点。

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