高性能处理器目前普遍采用多核并行处理的架构，其性能不仅取决于处理核心的性能和数量，也取决于处理核心之间的通信效率。随着片上集成的处理核心越来越多，多核处理器对片上网络通信带宽的要求越来越高，传统金属连线实现的片上网络因其高功耗、低带宽及高延迟逐渐成为多核处理器发展的瓶颈，光互连以其低功耗、高带宽与低延迟被广泛认为是一个非常有前景的替代方案。
光调制器是片上光互连的核心器件，其基本功能是实现信息从电域向光域的转换。中科院半导体研究所科研人员通过优化波导结构和反向PN结，获得具有高调制效率(VpL=1.26V·cm)的调制结构。通过优化设计获得了低传输损耗的共面波导电极，通过端接的方式降低电信号反射，采用差分驱动降低工作电压，在保证调制速率的前提下，显著降低了功耗。
半导体所科研人员研制出了调制速率为26Gb/s，消光比为9dB，驱动电压为0.5V，功耗为146fJ/bit的Mach-Zehnder硅光调制器，将载流子耗尽型Mach-Zehnder硅光调制器的功耗从国际上普遍的几个pJ/bit降低了一个数量级。
| 单位 | 调制速率 (Gbit/s) | 消光比（dB） | 驱动电压（V) | 长度（mm） | 功耗(pJ/bit) | 参考文献 |
| Intel | 40 | 1.2 | 6.5 | 1 | 30 | OE 15 (2007) 660 |
| IBM | 10 | ~ | 7.6 | 0.2 | 5 | OE 15 (2007) 17106 |
| Kotura | 12.5 | 7.3 | 6 | 1 | >14.4 | OE 18 (2010) 7994 |
| Surrey | 50 | 2.2 | 6.5 | 1 | 4.2 | PTL 24(2012) 234 |
| Fujikura | 12.5 | 9 | 5 | 4 | >10 | OE 19 (2011) B26 |
| Alcatel-Lucent | 50 | 4.7 | 4.5 | 2 | >2 | OE 20 (2012)6163 |
| ETRI | 30 | 7.2 | 1.2 | 1 | - | OE 19 (2011) 26936 |
| IME | 10 | 8.74 | 5 | 4 | >12.5 | OE 19 (2011) 18029 |
| ISCAS | 12.5 | 7.7 | 1 | 2 | 2.4 | OE 20 (2012) 3209 |
| 26 | 9 | 0.5 | 2 | 0.146 | OE 20 (2012) 7081 |
载流子耗尽型Mach-Zehnder硅光调制器的结构及性能
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