高速光通信与数据中心互联等需求持续增长的推动下，光电融合系统正加速迈向更高集成度与更大规模；但随着器件数量增加、链路复杂度提升，系统对偏振态、调制器偏置等关键状态的稳定控制提出了更高要求；传统控制方式在面积、功耗与可扩展性之间的矛盾愈发突出。如何在有限芯片资源下实现多维度、异质器件的稳定协同调控，已成为大规模光电系统工程化落地的重要瓶颈之一。问题上，偏振漂移会引发接收端功率波动并导致消光比下降；调制器偏置点漂移则会带来非线性失真与误码率上升。这两类问题常常同时出现，并受温度变化、热串扰与器件老化等因素影响，使系统需要持续、闭环的动态校准。传统并行控制通常针对不同目标分别配置传感、锁定与驱动电路，思路虽清晰，但当控制通道数增加时，电路规模、功耗以及布局布线复杂度会快速上升，难以适配大规模集成的现实约束。原因于，大规模光电融合系统的“可扩展性”不仅取决于单个器件性能，更是控制架构与资源组织方式的系统性问题。偏振与偏压对应不同物理维度，反馈信号的形式、量纲与动态特性均不同，导致控制环路难以共享硬件资源；如果缺少统一的误差表征与调度机制，就难以在不显著增加电路的前提下实现高精度、多任务的闭环控制。针对上述难题，华中科技大学与光谷实验室谭旻研究团队提出非相似时分复用（DTDM）控制架构，并在顶级期刊《Journal of Lightwave Technology》发表涉及的成果。该架构通过建立统一的误差域映射机制，对调制器（如MZM）偏置电压、偏振态功率等不同反馈信号进行归一化表征，使单一电子控制器能够在时间片内分时复用传感前端、极值锁定逻辑与驱动电路，在毫秒级窗口内在偏压控制与偏振控制任务间自适应切换，从而实现异质光器件的单片协同调控。影响层面，该架构在提升资源效率的同时兼顾系统性能。测试结果显示，相比传统并行控制方案，DTDM架构可节省芯片面积44.4%、降低功耗23%；核心控制电路面积约0.255平方毫米，总功耗约2.988毫瓦。在控制精度上，偏压控制实现0.7弧度线性控制范围与5赫兹跟踪带宽，可有效抑制热串扰引起的漂移；偏振控制实现最高34分贝消光比，偏振态跟踪分辨率优于0.01弧度/秒。链路验证中，开启协同控制后系统支持100Gbps NRZ单模传输；即使在偏压与偏振双闭环同时工作的复杂场景下，仍可实现56Gbps NRZ稳定无误码传输，反映了面向高速链路的工程适配能力。对策层面，该成果表明，大规模光电融合系统的控制设计应从“增加硬件”转向“优化架构”。一上，统一误差域与分时复用为多维控制提供了可复用的方法，有助于有限电源与面积预算下扩展控制通道数量；另一上，基于成熟工艺平台完成流片验证，也降低了从实验方案走向工程应用的门槛。未来在系统设计中，可围绕温度漂移、热耦合与器件差异等场景完善联合建模与调度策略，提升复杂工况下的鲁棒性与自校准能力。前景判断上，随着光电系统从单一链路走向多芯粒、异构集成与超大规模阵列，低功耗、高可扩展的控制架构将成为基础能力。DTDM所体现的“共享控制资源+快速切换调度”路径，有望在更复杂的光子集成系统中推广，用于支撑更高阶调制、更密集通道以及更严苛的稳定性要求。同时，相关成果获得国家重点研发计划和概念验证项目支持，也显示该方向具备持续推进的产业化与应用转化基础。
光电融合技术是集成电路与信息系统演进的重要方向，协同控制芯片的突破表明了我国基础研究与工程应用衔接上的进展。该成果既是关键技术创新，也为提升信息产业关键环节的自主可控能力提供了支撑。面向未来，持续加大在光电融合等前沿领域的研发与验证力度，推动科研成果更高效地走向产业应用，将有助于增强我国在全球信息产业竞争中的主动性。