硅基集成光子器件先进设计方法

硅基集成光子器件具有体积小、集成度高的突出优势,在光通信、数据中心光互连等领域具有广阔应用前景。然而,硅基波导耦合器件尺寸相对较大、工作带宽和工艺容差受限。硅基多模路由光子器件设计还面临挑战。文章介绍了近年来发展起来的两种硅基集成光子器件先进设计方法：绝热捷径法和变换光学方法,简要阐述其物理原理,并展示在硅基集成光子器件设计中的典型应用。     

智能硅基多维复用与处理芯片

全面综述了硅基光子单一维度和多个维度的复用与处理,梳理了智能硅基光子集成器件的发展过程。智能硅基多维复用与处理芯片能充分开发和利用光子多维度资源,并能结合硅基光子集成芯片的优势,有望为解决光通信新容量危机和新能耗危机提供核心光电子支撑技术和芯片,从而为实现光通信可持续发展和其他相关应用提供潜在芯片级集成化解决方案。     

硅基光子芯片研究进展与挑战

硅基光子芯片以光子为信息传输媒介,具有高带宽、高速率、高集成度,及与CMOS工艺兼容等优点,在多个领域具有应用价值。文章首先介绍了几种硅基光子芯片的加工平台,包括绝缘体上硅(SOI),SiN,Ⅲ-Ⅴ族材料(如GaAs和InP)和硅衬底上铌酸锂薄膜,然后回顾了硅基光子芯片在光通信与光互连、光计算、生物传感、激光雷达(LiDAR)和光量子领域的发展现状和挑战,最后进行了总结。     

硅基喇曼放大器的研究进展

低成本的硅基光器件研究具有重要的意义,在硅中受激喇曼散射是实现光放大的有效方法.本文总结了硅波导中实现净增益和硅基喇曼放大器的发展过程和最新的研究进展,展现了硅基喇曼放大器以及硅基光子器件发展的光明前景.     

石墨烯/硅基异质集成光电子器件

石墨烯/硅基异质集成的光子器件研究在近年来取得了巨大进展,因石墨烯所具有的诸多独特的物理性质如超高载流子迁移率、超高非线性系数等,石墨烯/硅基异质集成器件展现出了诸如超大带宽、超低功耗等优异性能。文章介绍了近年来报道的典型石墨烯/硅基异质集成器件,包括石墨烯/硅基电光调制器、石墨烯/硅基热光调制器和石墨烯/硅基光电探测器,简要阐述了其原理与性能,并对其未来的应用与发展做出了展望。     

高性能硅和铌酸锂异质集成薄膜电光调制器 （特邀）

硅基光子集成平台因其高集成度、CMOS工艺兼容性等特点在光通信领域受到了广泛的关注,而电光调制器作为光通信系统中最为重要的器件之一,承担着将电信号加载至光信号上的关键作用,为打破硅基调制器的性能限制,可利用硅和铌酸锂的大面积键合技术以及铌酸锂低损耗波导刻蚀技术实现高性能硅和铌酸锂异质集成薄膜电光调制器,目前该类调制器的性能可达半波电压3 V,3 dB电光带宽超过70 GHz,插入损耗小于1.8 dB, 消光比大于40 dB。文中对比了硅和铌酸锂异质集成调制器的研究现状并介绍了该异质集成薄膜调制器的结构设计与工艺实现方法。     

新型硅基集成光隔离器的研究进展

光隔离器是保障光通信系统稳定运行的重要核心器件。目前,光通信器件在单个芯片上的集成是必然趋势,但光隔离器的集成仍然存在损耗高、隔离度差、集成工艺困难等诸多问题,复杂有源光通信器件片上集成的发展也因此受到了阻碍。概述了实现光隔离的几种有效方案,介绍了硅基集成光隔离器的最新研究进展,并对其未来的发展态势进行了展望。     

400G FR4硅光收发模块的研究

随着5G、人工智能的大规模应用,数据中心使用的光模块也相应朝着高速率和低成本方向发展.根据上述需求,介绍了一种400G FR4硅光收发模块设计方案,研发了相应的核心光子器件,该模块使用硅基电光调制器来实现高速率的光信号调制,搭配波分复用解复用器进一步提高模块的整体传输速率,并通过测试验证了器件的性能满足设计要求.采用板上芯片封装(Chip-On-Board,COB)技术,通过对模块光路部分开发设计,激光器到调制器的耦合效率可以达到-2.1 dB,实现了各光电器件之间的低损耗耦合,为400G光模块的设计和实现提供参考.     

硅基光电子光子集成芯片的现有水平及研发动向

1　前言硅基微电子技术是 2 0世纪最具有伟大成就的高技术之一 ,他的发展与成熟改变了人类的生活方式 ,极大地加快了社会发展的进程。光子技术的兴起又将信息的传输与处理过程提高到了一个新的高度。当前 ,全球信息化趋势的强烈市场要求 ,在推动微电子技术继续向前的同时 ,正促使光电子 ,光子集成技术迅猛发展 ,其中硅基光集成技术以其独特的优势 ,在信息化进展中所占据的地位无论怎样设想也不为过。光电子主要可以分为四大类(1)平面光波导光子集成芯片 (ＰＬＣ)(2 )光电子集成芯片 (ＯＥＩＣ)(3)光源及光探测器件 (ＬＤ ,ＬＥＤ及ＰＤ ,Ａ…     

技术动态

中美联手设计出新型硅基光子芯片中国南京大学和美国加州理工学院研究人员在英国《自然·材料》杂志网络版上发表论文称,他们设计出一种新型硅基光子芯片,初步实现了光的单向无反射传输,拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域,为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。     

光学器件与光计算机

光计算机是当前计算机科学领域中的热门课题之一，文章介绍了光学器件，光技术与光计算机研究的某些最新进展。     

光神经网络与光神经芯片

简要介绍了用于光神经网络的光神经器件的基本结构与工作原理。     

光学时域全息和频域全息

介绍了光学频域全息和时域全息的形成原理,并对光学频域全息在光纤通信及图像传输中的应用作了简要介绍。     

光学时域全息和频域全息

介绍了光学频域全息和时城全息的形成原理，并对光学频域全息在光纤通信及图像传输中的应用作了简要介绍。     

涡旋光束和光学涡旋

就涡旋光束和光学涡旋的基本特征和原理进行了概述,对其产生、传播及应用进行了介绍.对涡旋光束和光学涡旋的研究动态进行了叙述,并对其未来的研究和应用前景进行了展望.     

光接入网与光器件

阐述了接入网在电信网中的重要地位、光接入网的拓扑结构和无源光网络的关键技术，对光接入网所使用的光器件也作了全面的介绍。     

光纤标准与光纤类型选择

本文根据最新光纤技术标准,对常用光纤的技术性能做了详细的比较与分析,并结合通信技术的发展趋势,提出了在光纤基础网络建设中,光纤选型的一些原则和建议。     

光纤CATV系统和光调制度

光纤ＣＡＴＶ系统的一个主要设备是ＡＭ光发送、接收端机。本文从分析ＡＭ光发送、接收端机的内部机理出发，说明了一个重要的内部参数－光调制度，它与光纤ＣＡＴＶ系统的性能指标ＣＮＲ（载噪比）、ＣＴＢ（组合三次差拍）、ＣＳＯ（组合二次差拍）等的关系，再从内部参数转为频道数与ＣＮＲ、ＣＴＢ、ＣＳＯ等的关系。为实际光纤ＣＡＴＶ系统设计给出了一个理论依据。本文同时出讲述了光调制度的控制方法、具体测量方法，以及ＡＭ     

光纤光缆市场分析

对海外及我国光纤光缆市场的现状及发展作了全面、详尽的阐述和预测,对光纤光缆生产厂家制定发展战略有一定的指导意义。     

星-树枝型光链路光发射功率、分光比及光接收功率的计算与分析

以星-树枝型光链路为例，采用控制末端载噪比和控制末端功率两种方法，分析推导出星-树枝型光链路光分路器分光比和光发射功率的通用公式，并结合实例比较两种计算方法的结果，说明两种设计方法在实际工作中的可行性。