硅片上的光纤：把光纤的"低损耗"搬上了芯片

光纤能用一束光把信号传几百公里还不怎么衰减，靠的是极纯净的玻璃芯。可一旦把光"请"到芯片上，用硅做波导，损耗就上来了——光在转弯、在细微结构里容易漏出去。2026 年 Caltech 团队报告，他们在硅上做出了损耗逼近光纤的光路，并在可见光波段做到了比传统方案更低，相当于把光纤的本事部分搬上了指甲盖大小的芯片。

芯片为什么想要"光"

今天的芯片靠电子传信号，线越密、跑得越快，发热和串扰越严重。用光子代替一部分电子来传数据，能做到更高带宽、更低功耗。把光路直接做在硅上（硅光子），就能和现有芯片工艺兼容，被称为光互联与光计算的希望。

图1：把光"关"进更干净的通道，是降损耗的关键

难点在看不见的"边角"

硅波导损耗的主要来源，是光在界面和拐弯处散射、泄漏。新工作通过重新设计波导的横截面和过渡结构，把光更紧地约束在芯层里，使衰减逼近光纤水平；同时利用可见光波段（而非传统通信的近红外）绕开了硅在某些波段的固有吸收，反而取得更低损耗。

图2：光路与电学结构在同一片硅上集成

通向光计算的砖

更低的片上光损耗，意味着光信号能跑更长的片上距离而不必反复放大，这对光计算和片间光互联都关键。它还不是成品，但少了一块长期卡住硅光子的砖——让"在芯片上用光替代一部分铜线"离实用更近了。

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