美国加州理工学院最近搞出了个大新闻，把光纤的低损耗性能直接搬到了硅晶圆上。这在过去可是个大难题，毕竟想让光子芯片也像光纤一样不怎么耗能太难了。现在人家终于在可见光波段弄出来了，性能直接比肩光纤。这项技术不仅能帮下一代光子芯片更强，未来还能用在片上的时钟、陀螺仪这些精密系统上，甚至还能搞定量子计算和人工智能数据中心的通信。文章发在了《自然》杂志上。 他们是怎么做的呢？团队发明了一种新方法，用光刻工艺把跟光纤一样的锗硅酸盐玻璃直接铺在硅晶圆上，算是把低损耗光导这道坎给跨过去了。做的时候用的是8英寸或者12英寸的大晶圆，做出来的是螺旋状的玻璃波导。这种形状能在不大的面积里把光路给拉得特别长，材料还特别好跟光纤和半导体激光器凑一块用，这下数据中心能耗也能降下来。跟现在用的氮化硅比起来，新平台在近红外波段性能不差，在可见光波段更是厉害。再通过低温退火把波导表面弄得平平整整的，散射损耗就少多了。 在可见光这块儿，这波导的表现比氮化硅现有纪录提高了差不多20倍。虽然芯片就巴掌大（只有2厘米左右），但光在环形谐振腔里绕一圈的有效路径长度能达到几米甚至千米那么长，这时候损耗低就特别重要了。损耗低了器件性能直接起飞。用这玩意儿做出来的激光器件相干时间比老技术高了100多倍。 这个方法还把能用的波长范围给扩大了，对做原子传感器、光学时钟和离子阱系统特别有帮助。现在他们已经用这种材料弄出来环形谐振器、好几种激光器还有非线性频率生成器这些玩意儿了。