中国移动研究院近日成功自主研制出首款新结构硅基外腔混合集成光源芯片。该芯片在衡量信号频率稳定性的核心指标——本征线宽上，实现了34.2 Hz的优异表现，与现有产品相比，相位噪声降低了三个量级，从几十kHz下降到几十Hz，为下一代T比特级（每秒可传输万亿比特数据）光传输激光器演进提供了全新的解决方案。
该项研究成果已被光学领域享有盛誉的学术期刊Photonics Research录用。
此项重要研究成果是中国移动在光通信领域自主创新能力的一次具体体现。项目团队经过三年的不懈努力，独立完成了从器件的结构设计、参数仿真，到版图布局、流片制造，再到封装测试和原型验证的全部研发流程。期间，他们先后进行了两次晶圆的迭代流片，以及多达七次的封装验证，并编写了数千行芯片核心结构的代码，展现了国内在高端芯片研发领域的强大实力和全链条自主可控的能力。
在关键性能指标上，该芯片不仅在调谐范围和线宽方面取得了突破，更通过精细的结构设计和版图优化，将芯片面积大幅缩减了90%，仅为1.5mm×4mm，且能够兼容标准的、体积紧凑的nano封装。这些优势共同赋予了该芯片良好的产品化应用前景，为未来光通信设备的 miniaturization 和更高的集成度奠定了基础。
这款芯片是中国移动自主研发的首款光源芯片，其从设计、制备到封装的整个过程均在中国国内完成，这意味着该技术实现了从源头到终端的全链条自主可控，标志着中国在高端光通信芯片领域迈出了坚实的一步，意义重大。
中国移动研究院将T比特级高速相干光通信的核心“引擎”——可调谐窄线宽激光器作为攻关重点，并在此基础上系统性地布局了超宽谱、超高速光传输基础芯片的研究。这一战略性的研究方向，旨在解决下一代光通信技术面临的关键瓶颈。
针对T比特级技术在波段扩展和速率提升两大方面的核心挑战，该团队通过三大关键技术创新，成功突破了传统方案的局限。具体表现为，波段覆盖能力提升了100%，线宽降低了三个量级，为实现T比特级光传输系统奠定了坚实的高性能芯片基础。
第一项技术突破在于新型外腔结构，实现了调谐范围的无损扩展。团队创新性地提出了“反向游标”结构，与传统结构相比，在使调谐范围显著增长的同时，没有引入额外的信号损耗。这有效解决了传统方案中，在宽谱调谐与精细化选频之间存在的结构性矛盾。该芯片能够实现超过200nm的超宽谱调谐，相较于现有商用产品，性能提升了100%，足以支持T比特系统中S+C+L乃至更宽波段的一体化覆盖。
第二项重要创新是攻克了增益瓶颈，实现了多波段的无缝切换。通过采用创新的多波段增益耦合结构，克服了传统方案中，单个增益芯片对波段范围的固有限制。结合一体化外腔的选频设计，使得多波段之间的切换更为流畅和无缝，为光网络带来了更大的灵活性。
第三项关键突破体现在低损耗氮化硅谐振腔的应用，显著提升了线宽性能。该芯片采用了超低损耗的氮化硅谐振腔混合集成技术，成功实现了小于100Hz的超窄洛伦兹线宽。这一指标仅为现有商用产品的千分之一，这意味着在通信过程中，与信号相位相关的数字信号处理的开销将降低三个量级。这对提高数据传输效率、降低误码率具有极其重要的意义。
