2018年9月11日上午,来自北京邮电大学的伍剑教授接受我院夏历教授的邀请,在南五613会议室作了题为“多功能硅基集成光子器件的人工智能设计”的精彩学术讲座。该期光电信息大讲堂由唐明副院长和夏历教授共同主持。
伍教授首先阐述了硅基集成光子器件的研究背景。他提及集成光子技术是未来的主要发展趋势,能突破摩尔尺度限制,实现低功耗、高集成以及低成本等优势。将无源器件和有源器件与CMOS工艺结合,以光作为信息的载体,能达到在同一芯片上实现更加丰富的功能。接着他通过讲诉算法实例对比分析了传统设计方法与智能设计方法两种方法的优劣势,突出表现智能设计方法耗时少,充分利用高精度制作工艺以及高性能计算并且不受限于更加具体化的特定解析理论等优点。

随后,他进一步深入介绍研究组在硅基光功能器件的智能设计实现。基于智能设计思想,研究组在面积为2.8×2.8的220nm SOI上实现了多种传统设计方法难以实现的新型光学器件,包括分光比为1:2:1的MMI耦合器、T型结、任意角度交叉连接器、多层光子集成回路的光通孔等。并对其中的T型结、任意角度交叉连接器等器件进行了制作与测试。并且针对当前存在的问题,如计算得到的微小结构工艺无法实现以及单机无法支持复杂器件设计海量数据等,提出了有效的解决方案。
紧接着,他展望到,目前实现的人工智能还不够彻底,未来将有望实现无人工干预的智能设计,并且朝着设计例如金属等多种波导材料,以及通过硅基有源器件、非线性器件等设计实现更多功能方面发展。广阔的科学空间需要人们不断去挖掘和探索,在数学和物理方面还有很多问题无法回答,只有持续探索数学、物理等理论知识,将这些问题一一解释清楚,才能成功设计出满足功能要求的各种光子器件结构,应用到实际生产领域之中。

报告结束,伍教授同在场的老师和同学们进行了热烈的讨论。共同探讨了硅基光子器件智能设计的算法原理、网格依赖性等问题的解决、实际工艺制作遇到的难题以及未来优势等。唐明副院长代表学院为伍教授赠送了光电信息大讲堂纪念品。我院鲁平教授、张敏明教授、杨奇教授、崔晟副教授、徐军副教授以及徐竞副教授等多位老师、研究生及本科生参加了此次讲座。

报告人介绍:
伍剑,教授,IEEE/IET会员,中国通信学会高级会员,北京通信学会第九届理事会理事,《China Communications》的客座编辑。1999于清华大学获“物理电子学”工学博士,1999~2001年于北京邮电大学从事博士后研究工作,2001年至今于北京邮电大学从事光传输、光交换与光网络和光信号处理科研工作。以林金桐教授为顾问(前北京邮电大学校长)、伍剑教授为领导的光网络与光信息处理实验室现有正式教师8位(伍剑、林金桐、李蔚教授和洪小斌、郭宏翔、左勇、李岩、邱吉芳副教授),科研秘书1位,博士生19位、硕士生70位。