说到光电子集成，很多人都觉得很生涩，如果说起互联网、计算机、WiFi、及家用智能机器人，您一定不会觉得陌生。其实在我们生活中使用的很多物品都离不开光电子集成的参与。光电子集成小小的身材为什么能发挥着巨大的作用，光电子集成在我们的生活中扮演着怎样的角色,陕西光电子集成电路先导技术研究院执行院长米磊告诉您科技变革的魅力。
什么是光电子集成
简单来说，光电子集成电路(Op-to-ElectronicIntegratedCircuit)简称OEIC，是指将光电器件和电子元件集成在同一基片上构成的单片光电子集成电路，从结构上可分为单片集成型和混合集成型两类。并且同时具有光学信息的产生、传播、处理等功能，比传统集成电路功能更加强大。
小身材发挥大作用的光电子集成
世界集成电路经过50多年的发展，现在已进入后摩尔时代，芯片特征尺寸已趋于物理极限，光子取代电子成为趋势，光电子集成芯片将是未来计算机甚至整个信息产业的基石。与电子芯片类似，大规模光电子集成芯片的能力取决于其集成的规模，其集成度可以由“光摩尔定律”表征。光电子集成技术的到来将带动和辐射到整个信息产业，大大促进云计算、数据中心、类脑计算、物联网等行业的发展。
米磊告诉记者，光电子集成在现代生活中已拥有不可或缺的地位，它已经与我们的日常生活紧紧相连了。它是智能电网、智能交通、卫星导航、工业控制、金融电子、汽车电子、医疗电子等传统产业创新发展的驱动引擎，是云计算、物联网、大数据等新兴产业的核心基础，也是未来智能制造、智能系统的重要技术。对于提升信息技术产业整体发展水平，提高信息化与工业化的深度融合能力具有不可替代的支撑作用。
光电子集成技术让计算机性能更强大
计算机作为信息技术的硬件支持，生活中随处可见，但是我们总抱怨他的性能和散热等问题，不过很快这些问题都会迎刃而解，目前科学家已经开发出基于光子集成技术的核心电脑芯片，使得电脑比现有处理速度快上百倍。未来的电脑将采用光子芯片技术，体积更小，性能更强大，且不存在任何散热问题，且节能环保不费电。同时光子互联技术更让信息传输速度容量大大提升，以后下载电影、玩大型网络游戏再也不用等待和担心了。
光电子集成在现代生活中的应用
WiFi在生活中广泛使用，如果不在无线路由的房间或者距离路由器较远，那么就可能会出现信号会变弱、“无法连接WiFi”或“打开网页很慢”的情况。怎么解决呢，从源头来说，网速不够快，是因为现在的基础通信设备没有使用光子集成芯片，当使用光子集成芯片后，将能够提升整个信息高速公路的基础设施，从而提升整体网速，促进未来的WiFi和5G网络。在此基础上的Wifi信号，将大大减小因为“墙”而造成的信号减弱情况，不论在哪一个房间，都是信号满格、速度正常。随着科技的发展，也许整个小区仅仅使用一个很小的无线路由即可覆盖小区网络，既能让所有人都流畅的上网，又能降低单户能耗，在家里再也不用烦恼无数的线、路由器要安放在哪里了。
在无人驾驶汽车的身上，也能看到光电子集成的身影。众所周知，无人驾驶汽车主要是通过雷达来判断路况，并作出相应的驾驶反应。随着光电子集成的发展和广泛应用，雷达的体积将会大大缩小，从原来需要占据几个平方米缩小到只需要零点几甚至零点零几的平方米，价格也会更低。更小、更廉价、更灵敏的雷达安装在汽车里，未来我们将再也无需苦恼长时间驾驶、疲劳驾驶了。
医学检测中电子集成的身影
随着人们对医疗健康方面的要求也越来越高，以高新技术为基础的医疗设备和医疗产品逐渐发展起来，依托于高新领域电子技术的各种治疗和监护手段也越来越先进，其中光电子集成被广泛应用于各种医疗设备和医疗产品中，从而更好地发挥了医疗设备及医疗产品的作用。
米磊介绍说，以光电子集成为基础的医疗电子产品发展迅速，比如说，电子助听器、电子血压计、便携血糖仪等便携式设备已经很普遍了。就是由于光电子集成器件的小型化、集成化、网络化、数字化和智能化，人们携带和使用都非常方便，也适合个人或者家庭使用。
此外，现有医疗技术在检测时，基于芯片的运算速度，基因组、细胞、血液等检测常常需要耗费几十分钟甚至更久，在医疗设备使用光电子集成芯片后，运算速度大大加快，将有可能实现一秒完成血液检查，几十分钟完成一个人的基因图谱绘制。
还记得习近平总书记来西安光机所视察时，看过的红外血管成像仪吗，通过光追踪血红细胞，照射即可在手上显现出血管，它就应用了光电子集成技术。
为什么要研究光电子集成
陕西光电子集成电路先导技术研究院执行院长米磊说，集成电路芯片制造的实践表明，制造尺寸的缩小会遇到各种技术挑战，其中有属于不可逾越的物理限制，芯片的尺寸缩小碰到物理限制，随着尺寸的缩小，摩尔定律将很难继续有效。集成电路发展将面临严重挑战。随着数据存储信息的量级增长，传统机房的耗电量将会超过电力负荷，而采用光电子集成则有可能增强信息存储量的同时，降低功耗。
以往我们常用“集成电路”来制造电子产品，因而有“消费电子产品”的说法。在未来我们采用“集成光路”来解决技术问题时，将会有“消费光子产品”。
光电子集成（OEIC）技术作为光电子技术的基础。在国家大力支持和发展“互联网+”、物联网背景下，光电子集成已成为大信息时代最核心产业。随着集成电路摩尔定律正接近物理极限，基于电子电路技术的集成电路将最终对速度(传输速度更快)、功率(更省电)和连通性产生限制(电脑可以更薄更轻,存储设备更小\性能更好)。
米磊表示，随着网络对于光器件封装尺寸越来越小，性能要求越来越高，光电子集成器件是必经之路。集成光电子器件如果能实现批量化生产，能降低设备和整个光网络成本与功耗，光电子集成技术的进步将深刻改变国内光电行业的发展格局，改变过去依靠人工成本和价格战的老路，推动光电产业升级、提高企业的核心竞争力。目前，我国下一代光电子集成技术的发展正在经历着从科研到产业化的成果转化期，国内的光器件企业一定要抓住这样一个战略机遇期走上良性发展的道路。本报记者王嘉
源连接：http://epaper.sanqin.com/sqdsb/20161129/html/page_12_content_000.htm?from=groupmessage&isappinstalled=0
附件下载：
