比盐粒还小的AI光子芯片：光速数据处理评测

光纤传输数据的速度惊人，但信号解码却像瓶颈一样拖后腿——这个矛盾如何破解？在2026国际光学大会开幕式上，上海理工大学智能科技学院顾敏院士、张启明教授团队给出了一项突破性方案：一枚比盐粒还小的人工智能芯片，直接在光纤末端完成光信号解码。该成果成功入选“2025中国光学十大社会影响力事件”，含金量十足。

这枚芯片到底有多小？尺寸仅与一粒盐相当，是现有同功能光学芯片的百万分之一。体积虽微，内部却集成了高密度光学神经元，能够以光速执行实时光学信息处理——核心思路是让光自己处理自身携带的信号。团队采用3D双光子纳米光刻技术，在直径不足0.1毫米的多模光纤端面上，精确构建出多层微型光学衍射神经网络。这酷似微雕艺术品，实则是一个可实时运转的智能解码器。

张启明教授在介绍时点明了关键背景：当前大规模AI模型的部署，正倒逼数据中心向超高算力、超高带宽演进，而传统电互连技术在功耗、延迟和带宽密度上的物理瓶颈日益凸显。这项工作的核心策略，是为多模光纤的全光互连开辟一条全新技术路线——未来有望为AI算力集群搭建一条低功耗、高吞吐的“光速信息通道”，直接驱动下一代光信息互连技术的升级迭代。

传统光纤数据处理需走“光→电→算”的冗长流程：先将光信号转为电信号，再由电子芯片运算，最后转回光域。这个过程既损耗能量又引入延迟。而这款芯片直接利用光物理干涉原理处理光纤传递的信息，首次实现多模光纤内光信号的全光学智能处理。其能耗仅为传统AI处理技术的千分之几，数据处理速度达到万亿分之一秒级别。换言之，无论光纤传输多快，解码环节都不会形成卡顿。

张启明打了一个形象的比方：传统多模光纤因模式耦合易受弯折干扰，信号失真如同透过毛玻璃看世界。而他们研制的微型光学衍射神经网络，犹如在光纤末端安装了“智能显微镜”，可实时校正畸变，还原清晰的信息流。

目前，该成果已在测试中成功完成全光实时图像传输。它可赋能光互连、精准医疗、新一代通信等前沿领域，尤其在光互连方面，填补了微型化、智能化光纤光互连器件的技术空白。这枚微型光子芯片可直接集成在光纤终端与光电封装模块上，实现高密度、轻量化的光互连组网——传统光互连器件体积大、集成难、智能化程度低的顽疾被逐一破解。它为共封装光学、分布式光互连网络的小型化及规模化落地提供了核心器件支撑，也为打造绿色低碳、超高吞吐的下一代智算中心光互连底座铺就了坦途。