【第51场深圳院士讲坛回顾】VCSEL光芯片在数字化、智能化时代的重要价值和应用

发布日期：2023-03-27

      2023年3月23日，由深圳市福田区投资推广和企业服务中心主办，深圳市专家人才联合会承办的第51场深圳院士讲坛，在深圳福田区点线世界成功举办。本次邀请了美国工程院常瑞华院士，进行了主题为“VCSEL光芯片在数字化、智能化时代的重要价值和应用”的精彩演讲。本次院士讲坛采取线上+线下的形式召开。

全国工程勘察设计大师、深圳市专家人才联合会副会长陈宜言主持

常瑞华  美国工程院院士

      常瑞华，美国工程院院士，博升光电创始人，董事长，曾担任加州伯克利大学工学院副院长、清华-伯克利深圳学院共同院长，美国光学学会（OSA现名Optica）理事长。现在是加州伯克利大学讲座荣休教授，也是IEEE，IEE, OSA Fellow。
      常瑞华院士于1982年在加州大学戴维斯分校电子工程与计算机科学专业获得了学士学位，于1984及1987年获得加州大学伯克利分校电子工程和计算机科学专业硕士和博士学位。于1987-1992年就职于Bell通信研究所，1992年至1995年在斯坦福大学担任电子工程系助理教授及副教授。1996年1月，担任加州大学伯克利分校电子工程和计算机科学教授。自2006年起担任Whinnery讲座教授，并于2006-2017年担任伯克利加州大学纳米科学与工程研究生组的主任。2014-2019年起担任工学院副院长。2015-2020年创立清华-伯克利深圳学院（TBSI）并担任共同院长。曾任A.F. Ioffe Institute的名誉会员，清华大学，北京大学和新加坡国立大学客座教授。
      常瑞华院士在VCSEL领域有三十多年研究经验，拥有60余项国际专利，发表论文600余篇，引用超过22700次，h指数70。常瑞华院士为垂直腔面发射激光器（VCSEL）的物理，设计，材料和应用做出了开创性的贡献，并使得VCSEL确立了在多模光纤应用，光学相干层析成像和3D传感应用等领域的统治地位。她也获得过许多国际大奖包括IEEE David Sarnoff成就奖、日本大川奖、国际半导体化合物大会量子研究奖、联合国教科文组织纳米科学和纳米技术发展奖章等，并于2021年被认定为深圳市杰出人才。
      常院士在全球学术团体担任关键的领航，领导并推动了许多成功的国际会议和期刊的形成和发展。曾任IEEE和OSA主办的旗舰期刊《光波技术杂志》（Journal of Lightwave Technology）2007-2012年的总编辑及重要委员会、国际会议主办团成员及主席。

演讲现场

      常瑞华院士分别从垂直腔面发射激光器(VCSEL)的基本情况、VCSEL面发射激光芯片及应用、博升VCSEL赋能数字化、智能化产业升级、HCG VCSEL超结构面发射激光芯片等内容进行了讲解。垂直腔面发射激光器(VCSEL)长期以来被寄予厚望，被认为是最适合量产的半导体激光器。与传统激光器相比，VCSEL面发射激光器具有高效率光耦合，低功耗，低成本，可晶圆规模制造大阵列的优势。但VCSEL也有个天生的缺点，因为适合量产的同时，它的谐振腔太小，这对高速调制及高光功率造成极大挑战，直接影响它们在光通信、激光雷达等领域的应用。
      会上常院士分析了多种高速激光器对光通信应用的前景，还有HCG/HCM的设计灵感，结构特性，及开创新应用的未来前景。并指出VCSEL光芯片目前主要用于高性能计算机和云服务上面做光链接，为数字化基础设施贡献一份力量。另外在机器人和智能汽车方面做光传感，作为智能化的必要组件。
      常院士演讲中指出除了传统的VCSEL，其反射镜使用分布式布拉格反射器(DBR)由数十层交替折射指数的外延层组成，工艺耗时而良率受限。常院士团队发明了一种单层、薄膜式的高折射率对比光栅（HCG）来代替VCSEL结构中的百层DBR，并且具备高功率、小发散角等重要特质。同时，将这种高对比光栅的微结构二维化，开发了一系列微结构薄膜（高对比超结构HCM）平面光学器件，并和听众进行了讨论。

演讲现场

      从常院士深入浅出的精彩演讲中，参会者纷纷表示体会到前沿产业核心技术的快速发展，创新技术应用场景层出不穷。希望未来进一步凸显优势提升VCSEL性能，达到高速调制及高光功率双重目标，从而赋能数字化、智能化产业升级。

现场互动

现场互动

现场互动

合影留念