谈论silicon photonics技术现状，建议先从市场上去看这个问题。以下均为个人见解。
Yole在2014年对Si photonics市场进行了预测，在他的预测中2018年会是硅光市场开始爆发的一年。具体可以查看链接：Silicon Photonics 2014 看上去很有前途哦。Yole预测的市场来自两个方面。1:Data Center。Alpha go就是靠着他的运算围棋上下赢了李世石。2.HPC，high proformance computer.IBM 和 intel 都show过这种技术。很高大上有没有！然而目前来看Silicion photonics定位仍是未来的技术，目前市场上还没有爆发。让我们回到问题，硅光子目前的现状。不管是Data center 还是HPC都没有大规模的运用。为什么，因为贵，因为性能不好，因为相应其他的技术也在发展。以已经有应用的光模块为例。硅光在光学基本部分的结构包括：发射端1.激光器 2.调制器 3.传输波导 4 耦合器接收端1.耦合器 2.传输波导 3.PD1.激光器：硅激光器完全没有，研究很热，但基本上没有突破的成果。目前几乎全部是三五族的激光器通过各种耦合方式到硅波导里。2.调制器：MZI的硅基调制器速率上完全没有问题。3.波导：方案很多，这部分不存在调制，是设计最简单的了。4.耦合器：端面耦合，grating coupler，方案很多但问题是是耦合效率都不高。5.PD：硅锗的方案。已经有商用硅基PD的推出。从上面看除了光源其他的都不是问题，甚至光源也不是问题，毕竟可以加分立的激光器耦合啊。那么阻碍硅光商用的问题在哪里呢？1.良率：
以上5种器件每一种单独制作良率也许都会不错，但是集成到一起就不一定了。集成时每一部分出现问题就整体报废了，而且我们还没有考虑光MUX，DMUX。这一部分很难解决高低温波长漂移的问题，良率更是低的可怜。如果想再NB一点，把各种电芯片也一起集成进去，以目前技术和良率商用只能呵呵了。2.价格：
当然也和良率有关。理论上只要把所有的部分集成在一起，价格肯定便宜。但是目前集成起来困难。如果分立器件再进行连接呢？封装费用会使得硅光没有优势。目前有公司推出了基于硅光的光模块产品，具体结构不知道，但是的确撼动了这个市场的价格。虽然我觉得他们买一个亏一个，但是未来可期啊。3.性能：
目前基于硅光推出的一些光模块性能都不太好，具体原因和内部的具体结构有关就不能多说了。具体表现就是传不远。未来硅光火爆是一定的，至少学术上是一定的，毕竟他有个理论上光明的未来，毕竟已经有产品推出。国内做做研究很好，如果找工作的话合适的可能就不是很多了。第一次被邀请，小激动，好，说正事根据之前参加的一次硅基光电子学夏令营，认为最大的问题确实是光源问题，应该说在摩尔定律不适用之后，硅光就更火了，现在硅光源的技术在学术上研究的很多，有做键合的，有用能带工程通过调控掺杂实现的，有通过硅上长GaAs，GaAs上长InP的。硅作为半导体材料是自然界对于人类的馈赠，但是这么成熟的硅技术，却无法用于光电上，实在是一种缺陷，光电子技术会导致硅cmos生产线产生污染。所以如何实现集成，将会是很多诸如intel等大公司的下一步发展方向，可以说，谁攻克了这个，就可以独领风骚，前段时间，英国刚刚实现硅基激光器连续工作十万小时，这是一个重大突破，但是这仅仅是实验室的结果，技术问题，成本问题，重复性问题，将会继续考验工业界，相信在未来一段时间内，会有更多的人投入这个领域，但是何时出现突破性进展，却是可遇不可求的。一个硅基光源，一个能够像集成电路那样高度集成的光模块这将都会成为未来几年的研究热点。}

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提升思维层次导读一句话来概括就是，非视域单光子相机能拍摄到我们平时看不到的区域中的东西。整理自墨子沙龙“未来趋势：量子互联网”活动（2020年8月25日）徐飞虎教授的报告。此为第二部分。报告第一部分见：《单光子相机：如何实现“雾里看花”
徐飞虎》不止“雾里看花”，使用单光子相机我们还能实现“隔墙观物”。首先跟大家分享一段视频，是我们研究院的博士生拍摄的【本部分内容有多个小视频、动图演示，由于微信允许插入视频数目的限制，建议读者观看上方的演讲视频】。隔墙观物，是通过“非视域单光子相机”来实现的。到底什么是非视域单光子相机？很简单，一句话来概括就是，非视域单光子相机能拍摄到我们平时看不到的区域中的东西。 比如在上图中，普通相机通过窗户只能看到墙上的信息，那么我们能不能寻找到一种方式，来看到房间里面的信息，包括椅子、书架等的相关信息。这些区域被墙挡住了，正常情况下你什么都看不到，所以我们是要实现“隔墙观物”，我们的相机叫做“非视域单光子相机”。如何实现非视域单光子相机 使用的方法跟之前介绍的激光雷达或单光子雷达很接近，首先我们主动发一束光出去，通过墙和隐藏物体的多次漫反射，探测返回来的光子。下面具体看下光是怎么走的：激光首先打到墙上，经过漫反射过程而弥散到整个空间（第一次漫反射），然后再打到隐藏的物体上，再从隐藏的物体返回（第二次漫反射），然后再通过墙回来（第三次漫反射）。所以这跟前一部分介绍的内容不一样，前面只经过一次打到墙上就返回来了，而现在是一个“三次漫反射”过程。非视域成像的重点是探测光的飞行时间。我们有很好的单光子探测手段，我们也可以记录光所飞行的时间，比如说第一次漫反射回来的光用了2.7纳秒，光的传播速度是3×10^8米/秒，通过飞行时间我们就可以计算出距离，40厘米。同样，我们可以测得其他相关距离信息。知道了一个点的距离信息，再进行多个点的测量，就可以得到很多的隐藏物体反射回来的距离信息。通过多个点的扫描，同时对数据进行处理，我们就可以实现对隐藏物体的重构。给大家举个例子，左边是我们实验上测到的一些实验数据，可以看到，纵轴是时间，随着时间走，我们可以看到隐藏的物体会有光子回来，是呈环状的。再看右边我们算法处理的结果，跟真实的图像（一个雕塑和一个花坛）对比，基本上我们可以把大体的图像信息呈现出来。非视域成像有什么用现在大家做的很多的无人车导航，还有在生物领域，我们需要对肠道等人体内部进行探测，非视域探测都有用武之地。对于反恐侦查，也会有很多相关的应用。由于这些应用，我们努力的去发展非视域成像技术。 接下来跟大家分享一个工作：我们怎么样做得更远，实现1.4公里的非视域成像。这个实验也是在上海做的。这是一个简单的视频介绍【请观看文前演讲视频】。实验主要就是在我们中国科大上海研究院完成的，我们的目标是对1.4公里外的一个民宅的房间进行非视域成像。我们租了一个民宅，没有去偷看别人啊。我们想探测的是墙里面到底躲的是什么东西，或者说我们要实现Non-Line-of-Sight，非视域成像。 这是我们的光学系统图，主要有一个发送端系统，一个探测端系统。发送端用的是激光，探测端用的是单光子探测器。当然我们还有很多相关的激光技术，由于时间关系，没办法来展开讲了。这边我们还是用一个人偶模特，基本的姿态是这样的，两手举起来。我们对它进行成像。先看一下光是怎么走的：我从A地发一束光出去，然后经过1.43公里的链路，到B地处隐藏的白墙上，然后经过三次漫反射过程。光会随着信道回来，一个是第一次漫反射的光，一个是第三次漫反射的光，回来之后会进入我们的望远镜系统，最后用我们的单光子探测器进行测量。当然，我们实验上不只探一个点，我们也会进行扫描，对多个点进行探测，扫描之后我们就会得到很多的信息，这样就可以用我们的算法进行处理和计算。 算法处理之后，基本上可以大体上识别出是一个人把两手举起来，和真实的图像还是相当匹配的。我们也试了一些其他的场景，包括字母。我们也试了很多不同的字母，比如说这里展示的字母H。我们不仅能够成像，我们还能够对房间里运动的人，实时地进行位置追踪，即非视域追踪。这是我们展示的一个实时的实验结果【请观看文前演讲视频】。前面讲的是简单的一个人或者一个字母，很多团队也做了复杂场景的非视域成像。这是我们真实的一个图像，包括很多复杂的物体，包括龙、雕像，还有书架，右面是实验上得到的一个原始的数据，还没有进行过处理【动图，请观看文前演讲视频】。对图像进行处理便得到下图，我们可以看到，即使相对复杂的场景或者复杂的图像，我们同样可以应用非视域单光子相机的方法，把相关的图像给重构出来。 总结最后我们总结一下，成像是一个古老又全新的技术，墨子发明了小孔成像，这是所有成像系统的一个最基本的原理。到近代，伽利略发明了望远镜，能够让我们看得更远，能够让我们有机会去仰望整个星空。到现代，我们有了显微成像，可以看见细胞、分子，现在医学的核磁共振、CT可以让我们把人体看得更清楚。到近期，我们发展了单光子相机。 那么未来成像技术怎么发展？我相信未来属于在座的以及网络上观看我们活动的小朋友和同学，需要你们去努力的学好相关的基础知识，努力地把自己的作业做好，这样你们才有机会、才有能力去发展更新的成像技术，从而服务于大众，造福于人类。好，最后谢谢大家！请大家保持微笑，我们的相机可能在偷看你。扩展阅读：单光子相机：如何实现“雾里看花”
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墨子沙龙作者介绍：徐飞虎：多伦多大学博士，中国科学技术大学教授、博士生导师。2017年麻省理工学院归国开展工作，获评《麻省理工科技评论》“35岁以下科技创新35人“等。长期从事量子物理、信息学、计算机等学科的交叉研究，致力于发展实用化量子信息技术。背景简介：文章2020年9月8日发表于微信公众号 墨子沙龙（单光子相机：怎样进行“隔墙观物”），风云之声获授权转载。责任编辑：祝阳}