中国科学院领导的研究团队开发出一种制造技术，大幅缩短了生产复杂三维光学芯片结构所需的时间，从数小时缩短至数秒，有望消除全球光子计算商业化竞争中的一大瓶颈。
该技术由中国科学院物理研究所博士生王毅及其同事与香港大学等机构合作开发，利用宽离子束结合自折叠”折纸”方法，同时将数千个二维纳米结构转化为三维设计。
传统的聚焦离子束（FIB）技术每次只能创建一个光学结构，使得生产成为商业规模制造的严重瓶颈。这种新的并行方法可一次性处理整个100毫米（约4英寸）晶圆，将二维图案一次性转换为整个表面的复杂三维架构。
效果十分显著。该团队报告称，晶圆上的角度均匀性超过97%，而制造时间比基于FIB的方法缩短了两个数量级以上。尽管速度提升，该技术仍保持了适用于光子应用的纳米级精度。
这项突破针对下一代三维集成光子学，用于先进计算、通信和传感领域。将光学结构移至三维空间可实现更密集的芯片设计，减少信号干扰，并实现平面架构难以或无法实现的功能。
制造瓶颈一直是阻碍光子芯片发展的关键挑战之一。光子芯片利用光而非电信号处理数据。虽然包括英特尔、台积电、Ayar Labs和Lightmatter等商业公司以及比利时Imec和日本NTT等研究机构在内的多家企业正在竞相推进光子技术，但生产可扩展性仍落后于设计创新。
中国团队的突破直接解决了这一差距。”该技术为生产复杂的三维光学结构提供了一个多功能平台，同时减少了制造瓶颈，”研究人员表示，将该方法定位为定制光子设计与大规模生产之间的桥梁。
这一进展正值光子芯片技术竞争加剧之际。光子芯片比传统电子芯片具有更高的带宽和更低的能耗，随着AI工作负载对现有半导体基础设施造成压力，这些优势变得越来越重要。
来源：China’s team develops faster way to manufacture complex 3D optical chips（Interesting Engineering，2026年7月）
婷 翻译