中新网金华8月16日电(董易鑫)8月16日，2025年光学工程前沿交叉科学大会在浙江金华开幕。本次大会 以"交叉、融合、创新、发展"为主题，聚焦新材料、空天科技、绿色能源、脑机交互与量子计算五大前 沿交叉领域，参会人员还会围绕"极微观""超快超强超稳"等维度展开探讨。 "当前，全球正经历新一轮科技革命与产业变革的深刻演进，学科交叉融合持续深化，科学研究范式迎 来历史性重塑。科技发展与经济社会需求的深度融合，正推动国际科技竞争向基础前沿领域加速前 移。"现场，2025年光学工程前沿交叉科学大会执行主席、中国科学技术大学上海研究院执行院长陆朝 阳介绍。 在他看来，光子学和光子技术是当今最为活跃的研究领域之一，本次会议的召开将进一步提升光学工程 及交叉学科服务科技前沿的能力，加速中国光学工程领域的技术进步与学科融合，促进新兴方向领军人 才的培育。 活动期间，2025年光学工程前沿交叉科学大会组委会共邀请210位专家作特邀报告，204个专题分会邀请 报告则汇聚了多领域的杰出中青年领军专家。 其中，山西大学副校长张天才作了题为《中性单原子阵列及其与光学腔强耦合的操控与测量》的报告， 清华大学精密测试技术及仪器全国重点实 ...

光子集成电路(PIC)发展现状 - 光子集成电路利用光处理信息，具有超高带宽、低延迟特性，正成为电子技术的互补方案[2][4] - PIC执行器数量呈现每两年翻一番的指数增长趋势，预计6年内从数百个增至10^5个[6][13] - 当前大规模集成(LSI)工艺芯片已实现500-20,000个执行器，2028年将进入超大规模集成(VLSI)阶段[13][16] 技术架构与突破 - 光子处理器分为专用集成电路(ASPIC)、交换机、前馈网格和通用处理器四大类，最高集成密度达12,480个执行器[10][12][19] - 马赫-曾德尔干涉仪执行器密度约20个/mm²，而相控阵和相变材料可达200个/mm²[22] - 绝缘体上硅(SOI)和氮化硅(SiN)成为主流材料平台，混合集成薄膜铌酸锂等新材料可突破现有局限[22] 关键性能指标进展 - 可编程单元(PUC)损耗随执行器数量增加而降低，超过10^3执行器的处理器PUC损耗为0.3-0.5dB[20] - 热光执行器能效显著提升，功耗降至亚毫瓦级，但热稳定系统仍是主要能耗来源[21] - 光子处理器单位面积功耗远低于电子芯片，后者可达数百瓦/mm²[21] 主要应用领域 - 5G/6G通信领域：微波光子学技术可提供可调谐、宽带操作优势，波束成形网络需10^3-10^4执行器[26][28] - 数据中心光互连：需解决1dB损耗阈值，未来128-256端口交换机需集成10^4-10^5执行器[30][31] - 光计算应用：矩阵乘法器需处理256×256以上矩阵，当前光子方案集成度仍比电子低4-5个数量级[33][34] 行业挑战与趋势 - 制造工艺需优化光波导损耗和芯片耦合效率，实现10^4执行器集成需PUC损耗<0.15dB[20][25] - 电子-光子协同设计成为关键，3D集成和新型封装技术可提升系统级性能[23][25] - 软件定义光子学兴起，需开发适配光路交换的生态系统以发挥高速重构优势[32][37]

核心观点 - 青年科技工作者李炜在光子学领域取得国际前沿技术突破，科研成果入选"中国光学十大社会影响力事件" [1][3] - 团队研究成果在《自然》《科学》发表，实现热辐射光子调控及信息感知重大突破 [3] - 研制的高性能光子和热辐射器件解决航天载荷关键技术难题，推动航天器热管理技术发展 [3] 科研成就 - 李炜团队聚焦热辐射光子学特性调控前沿研究，以国家重大需求为导向 [1] - 团队成果包括原创性理论储备和技术支撑，连通基础研究到工程应用的"最后一公里" [3] - 研究成果应用于国家重大光学载荷，解决杂散光抑制、保温、加热效率等关键问题 [3] 团队建设 - 组建微纳光子学与材料国际实验室，引进中外院校骨干人才 [1][4] - 牵头组建吉林省国际科技合作重点实验室，形成交叉学科团队 [4] - 与中外顶尖科研机构建立长期合作，搭建高水平学术交流平台 [4] 人才培养 - 团队包括国家级、省部级创新人才和优秀外籍人才 [4] - 从伊利诺伊大学、东京大学、清华大学等院校引进多名骨干 [4] - 注重科研薪火传递，近年将更多精力投入育人工作 [4]

光学元件市场概况 - 全球光学元件市场规模达170亿美元，数据通信领域（尤其是AI数据中心）占据超过60%市场份额，取代电信成为主导需求方[2] - 市场头部供应商为相干公司和旭创科技（各占20%份额），博通以10%份额位居第三[4] AI数据中心驱动因素 - 大型语言模型（LLM）推动AI工作负载指数级增长，XPU集群规模扩大导致互连需求增速超过硬件本身[5] - 数据中心网络成本占比预计从当前的5%-10%升至2030年的15%-20%[5] - Oracle部署131,000个Nvidia Blackwell GPU集群，采用NVLink72铜缆互连[6][22] 网络架构技术演进 - **横向扩展网络**：已全面采用光学方案，但可插拔光模块面临功耗瓶颈（如Oracle三层级光纤链路）[13][15] - **纵向扩展网络**：当前以铜缆为主（如NVLink72），但信号完整性限制将推动向CPO（共封装光学）过渡[22][26] - CPO技术可将1.6Tbps链路功耗从30W降至9W，使同等功率下GPU密度提升3倍[18][20] 技术挑战与标准 - 可靠性要求极高：100万条链路需将日故障率控制在0.004%以下（即每日故障≤40条）[21] - 微软提出统一物理层接口需求，需同时满足>20米传输距离、>100Tbps带宽、<500ns延迟等指标[28][29] - 台积电已在其AI芯片路线图中纳入CPO技术，服务主要客户需求[32] 市场前景 - CPO市场规模预计从零增长至2030年的50亿美元，博通、Marvell等早期布局者将受益[33] - 行业预测2030年代中期所有互连将光学化并采用CPO技术[37] - 横向扩展网络优先向CPO迁移，机架内铜缆连接仍将短期保留[32]