跟着人工智能、5G体系、云核算和物联网中数据的快速增长，数据通信迫切需要具有大容量发射机，其关键在于超快光调制及多通道复用。

  近年来，薄膜铌酸锂(Thin-Film Lithium Niobate)电光调制器(Electro-Optic Modulators)凭仗其大调制带宽、高线性度、低传输损耗等长处招引了越来越多的重视，而选用多维复用技能(空分复用、波分复用、模分复用等)构建多通道发射器(Transmitters)可进一步明显提高体系容量。因而，在薄膜铌酸锂渠道大将高速调制器与高功能复用器材进行单片集成然后完成大容量光反射芯片极具招引力，其面对的应战首要包含两方面。一方面，因为各项异性材料及歪斜侧壁结构等特色使得薄膜铌酸锂波分复用器材的完成并不简单，难以满意高集成度与高功能的需求。另一方面，根据马赫-曾德干涉仪或环形谐振腔等结构的薄膜铌酸锂电光调制器整体尺度依然偏大，难以满意高集成度的要求。

  该作业选用新式2×2 FP腔电光调制器阵列与四通道多模波导光栅波分复用器，完成了单片集成的薄膜铌酸锂光发射芯片(图1a)，其功用区尺度仅0.3×2.8 mm2，演示了320 Gbps(4×80 Gbps)OOK信号和400 Gbps(4×100 Gbps)PAM4信号的大容量传输。

  在该项作业中，其四通道波分复用器选用了级联的对立称多模波导光栅滤波器(图1 b)，其原理是：TE?模入射后经多模波导光栅转换为反射TE?模，再由形式解复用器转换为下载段TE?模，然后防止回到入射端口。在此，经过振幅切趾规划，完成了高边模按捺比、大自在光谱规模的单通道带通滤波器，然后经过级联则可完成多通道波分复用器。一起，根据多模波导光栅结构构建出新式2×2 FP腔结构，替代传统环形谐振腔结构完成了等效调制区长度仅50 μm的小尺度、高效率的电光调制器(图1c)。在此规划中，所选用的对立称多模波导光栅结构可破解传统布拉格光栅器材/FP腔器材需引进外接环形器或隔离器的困局，且无需在功用区引进曲折波导，防止了传统规划因为曲折波导中形式杂化带来的系列问题。

  根据团队的自主刻蚀工艺，成功研发了由2×2 FP腔电光调制器阵列与四通道多模波导光栅波分复用器单片集成的薄膜铌酸锂光发射芯片，各通道具有超卓的均匀性(附加损耗仅~0.8 dB、消光比20 dB)，均可取得80 Gbps OOK和100 Gbps PAM4高速信号眼图(图3)，展现了其优胜功能。总的来讲，根据多模波导光栅的光滤波器与2×2 FP腔光调制器具有结构紧凑、规划简洁、拓宽灵敏等杰出优势，在波分复用光互连及光核算等范畴具有重要潜力。