高性能處理器目前普遍采用多核并行處理的架構，其性能不僅取決于處理核心的性能和數量，也取決于處理核心之間的通信效率。隨著片上集成的處理核心越來越多，多核處理器對片上網絡通信帶寬的要求越來越高，傳統金屬連線實現的片上網絡因其高功耗、低帶寬及高延遲逐漸成為多核處理器發展的瓶頸，光互連以其低功耗、高帶寬與低延遲被廣泛認為是一個非常有前景的替代方案。
光調制器是片上光互連的核心器件，其基本功能是實現信息從電域向光域的轉換。中科院半導體研究所科研人員通過優化波導結構和反向PN結，獲得具有高調制效率（VpL=1.26V?cm）的調制結構。通過優化設計獲得了低傳輸損耗的共面波導電極，通過端接的方式降低電信號反射，采用差分驅動降低工作電壓，在保證調制速率的前提下，顯著降低了功耗。
半導體所科研人員研制出了調制速率為26Gb/s，消光比為9dB，驅動電壓為0.5V，功耗為146fJ/bit的Mach-Zehnder硅光調制器，將載流子耗盡型Mach-Zehnder硅光調制器的功耗從國際上普遍的幾個pJ/bit降低了一個數量級。
半導體所的器件與國際同行研究結果的比較
載流子耗盡型Mach-Zehnder硅光調制器的結構及性能
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