【第51場深圳院士講壇回顧】VCSEL光芯片在數字化、智能化時代的重要價值和應用

發布日期：2023-03-27

      2023年3月23日，由深圳市福田區投資推廣和企業服務中心主辦，深圳市專家人才聯合會承辦的第51場深圳院士講壇，在深圳福田區點線世界成功舉辦。本次邀請了美國工程院常瑞華院士，進行了主題為“VCSEL光芯片在數字化、智能化時代的重要價值和應用”的精彩演講。本次院士講壇采取線上+線下的形式召開。

全國工程勘察設計大師、深圳市專家人才聯合會副會長陳宜言主持

常瑞華  美國工程院院士

      常瑞華，美國工程院院士，博升光電創始人，董事長，曾擔任加州伯克利大學工學院副院長、清華-伯克利深圳學院共同院長，美國光學學會（OSA現名Optica）理事長?，F在是加州伯克利大學講座榮休教授，也是IEEE，IEE, OSA Fellow。
      常瑞華院士于1982年在加州大學戴維斯分校電子工程與計算機科學專業獲得了學士學位，于1984及1987年獲得加州大學伯克利分校電子工程和計算機科學專業碩士和博士學位。于1987-1992年就職于Bell通信研究所，1992年至1995年在斯坦福大學擔任電子工程系助理教授及副教授。1996年1月，擔任加州大學伯克利分校電子工程和計算機科學教授。自2006年起擔任Whinnery講座教授，并于2006-2017年擔任伯克利加州大學納米科學與工程研究生組的主任。2014-2019年起擔任工學院副院長。2015-2020年創立清華-伯克利深圳學院（TBSI）并擔任共同院長。曾任A.F. Ioffe Institute的名譽會員，清華大學，北京大學和新加坡國立大學客座教授。
      常瑞華院士在VCSEL領域有三十多年研究經驗，擁有60余項國際專利，發表論文600余篇，引用超過22700次，h指數70。常瑞華院士為垂直腔面發射激光器（VCSEL）的物理，設計，材料和應用做出了開創性的貢獻，并使得VCSEL確立了在多模光纖應用，光學相干層析成像和3D傳感應用等領域的統治地位。她也獲得過許多國際大獎包括IEEE David Sarnoff成就獎、日本大川獎、國際半導體化合物大會量子研究獎、聯合國教科文組織納米科學和納米技術發展獎章等，并于2021年被認定為深圳市杰出人才。
      常院士在全球學術團體擔任關鍵的領航，領導并推動了許多成功的國際會議和期刊的形成和發展。曾任IEEE和OSA主辦的旗艦期刊《光波技術雜志》（Journal of Lightwave Technology）2007-2012年的總編輯及重要委員會、國際會議主辦團成員及主席。

演講現場

      常瑞華院士分別從垂直腔面發射激光器(VCSEL)的基本情況、VCSEL面發射激光芯片及應用、博升VCSEL賦能數字化、智能化產業升級、HCG VCSEL超結構面發射激光芯片等內容進行了講解。垂直腔面發射激光器(VCSEL)長期以來被寄予厚望，被認為是最適合量產的半導體激光器。與傳統激光器相比，VCSEL面發射激光器具有高效率光耦合，低功耗，低成本，可晶圓規模制造大陣列的優勢。但VCSEL也有個天生的缺點，因為適合量產的同時，它的諧振腔太小，這對高速調制及高光功率造成極大挑戰，直接影響它們在光通信、激光雷達等領域的應用。
      會上常院士分析了多種高速激光器對光通信應用的前景，還有HCG/HCM的設計靈感，結構特性，及開創新應用的未來前景。并指出VCSEL光芯片目前主要用于高性能計算機和云服務上面做光鏈接，為數字化基礎設施貢獻一份力量。另外在機器人和智能汽車方面做光傳感，作為智能化的必要組件。
      常院士演講中指出除了傳統的VCSEL，其反射鏡使用分布式布拉格反射器(DBR)由數十層交替折射指數的外延層組成，工藝耗時而良率受限。常院士團隊發明了一種單層、薄膜式的高折射率對比光柵（HCG）來代替VCSEL結構中的百層DBR，并且具備高功率、小發散角等重要特質。同時，將這種高對比光柵的微結構二維化，開發了一系列微結構薄膜（高對比超結構HCM）平面光學器件，并和聽眾進行了討論。

演講現場

      從常院士深入淺出的精彩演講中，參會者紛紛表示體會到前沿產業核心技術的快速發展，創新技術應用場景層出不窮。希望未來進一步凸顯優勢提升VCSEL性能，達到高速調制及高光功率雙重目標，從而賦能數字化、智能化產業升級。

現場互動

現場互動

現場互動

合影留念