德国斯图加特大学电气和光通信工程研究所、斯图加特微电子研究所的研究人员联合打破了硅集成纳米光子学领域中的能效纪录，向降低网络和通信中的数据传输能耗迈出了重要的一步，为硅基光反射器和接收器的高效集成铺平了道路。现存的光发射器和接收器都是基于磷化铟衬底，其只适用于小尺寸且成本很高。专家预测到2020年家用计算机将需要用光互联来交换计算机各组件间的大量数据，所使用的光频率约为 192太赫兹、带宽为几个太赫兹、数据传输速率超过1太比特/秒。因此，科学家们致力于开发新组件以利用商业化产品中的巨大数据传输速率。硅在所采用的太赫兹频率中是透明的，可用作波导结构，从而可在未来的计算机组件中实现纳米电子电路中的光计算，为此，研究人员必须使光在硅波导中高效传输、在组件间高效耦合，以尽可能降低能量损耗。

德研究人员开发了一种集成在硅晶片上复杂发射器和接收器结构的制作工艺，利用新开发的背面金属反射镜在纳米尺度内优化非周期光栅耦合器，获得了硅晶片上光纤和集成光波导间约40纳米带宽上87%的耦合效率。这种互补金属氧化物半导体制作工艺也可用于制作其他组件，比如说基于光栅结构的偏振分束器。未来，他们将与工业合作伙伴共同推动该技术的商业化，以降低数据传输速率超过1太比特/秒的硅基发射器和接收器的成本。这项研究成果将在伦敦举办的欧洲光通信会议上发表。