新兴光子器件——Interleaver

系统介绍了新兴光子器件———Interleaver的特性、实现方法及其在DWDM系统中的应用。结合课题组的工作 ,主要介绍了光纤熔锥非平衡M Z干涉仪型、偏振光干涉晶体双折射型和迈克耳逊干涉仪 +GT反射镜型三种实现方案。

基于光纤光栅技术的新型光子器件及其在动态可配置波分复用光网络中的应用

报道了光纤光栅外腔激光器、基于可调谐光纤光栅的动态可配置分插复用器(OADM )和全光波长转换器等在全光通信网中有应用潜力的新型光子学器件的实验结果 ,演示了这些器件的功能 ,基于这些器件建立了 4路符合ITU T波长标准 ,间隔为1 6nm的具有动态波长路由、全光波长转换及光信号实时监控功能的密集波分复用光网络演示系统。

集成铌酸锂光子器件技术的研究进展

铌酸锂单晶薄膜(LNOI)具有透光光谱宽,折射率高,二阶非线性高及压电响应大等优点,是一种重要的集成光子学基础材料。LNOI材料具有亚波长尺度的光约束和光电器件的高密度集成能力,能够实现具有更高性能、更低成本的全新器件及应用,给光通信和微波光子学带来革命性的变革。该文重点综述了LNOI的制备技术、LNOI电光调制器、LNOI声光调制器和LNOI电光频率梳的最新研究进展,简要讨论了铌酸锂光子器件在制作工艺和系统实现中面临的挑战。

光致变色与光子器件

本文概述了光致变色和光子器件领域的发展现状和机遇。总结了他们在基础和应用方面获得的结果。通过激光光解技术、时间分辨光谱和反应中间体的衰减动力学深入研究了光致变色机理。

Bragg光纤与集成光子器件的耦合研究

基于三维有限元束传播法(FEBPM)对Bragg光纤与光子集成器件的耦合进行了定量分析,研究并获得了Bragg光纤的层数、纤芯半径以及光纤与器件之间空气间隙对耦合效率的影响。结果表明,空气芯型Bragg光纤与光子集成器件耦合可以实现最低小于1.2d B的耦合损耗。

《微纳光子器件集成》研究生全英文课程教学思考

针对前沿专业课程《微纳光子器件集成》的全英文教学进行了研究,从学生基础、教师团队、大纲、教材教辅、教学方法与手段、教学与考核内容等多个方面对该课程全英文教学实践中存在的问题进行了分析,结合学校和课题组的实际情况,有针对性地提出了改进建议和改进办法,在教学实践中获得了良好的效果。

纳米磁流体的光学特性及其在可调谐光子器件中的应用

纳米磁流体是由纳米级的强磁性颗粒高度弥散于某种液体之中所形成的稳定的胶体体系。本文对纳米磁流体的激光自诱导热光学特性和磁致双折射效应进行了实验研究和理论分析，并且探索了纳米磁流体在新型可调谐光子器件上的应用。首先实验研究了纳米磁流体的激光自诱导热光效应，观察到了由于热透镜效应而形成的远场干涉环，并且对此种效应进行了理论上的分析。实验还发现外加平行磁场对这种效应具有抑制作用，并对这种抑制效应的物理机理给出了理论解释。在此基础上，研究了基于该效应的光学限幅的应用。

硅基微纳光子器件制备工艺问题及解决方案

讨论了硅基微纳光子器件制备过程中涉及的几个关键工艺问题,包括:电子束/光学光刻的电子束/光学邻近效应;纳米线光波导ICP-RIE刻蚀的侧壁粗糙问题;光栅及MOS绝缘栅氧化硅填充致密度问题.这些问题可影响器件的结构均匀性、波导传输损耗、光栅的散射损耗以及MOS绝缘栅的绝缘性能.在分析实验结果的基础上,提出了一些解决方案.

微波/毫米波功率模块及其应用对微波光子器件的需求

文章介绍了微波/毫米波功率模块的概念,国内外研制发展状况,分析了需求和发展趋势。结合微波/毫米波功率模块的机载拖曳诱饵具体应用,分析说明了其对微波光子器件的需求。

集成光子器件封装形式对器件性能的影响

集成光子器件封装过程中,波导芯片与阵列光纤对准耦合完成之后,需用紫外光固化胶进行固接,从而实现光路的互连。针对1×4通道平面波导芯片与阵列光纤的固接,以粘接区域为研究对象,通过-40-80℃的温度循环,采用有限元法分析各种固接形式的应力集中点、应力双折射、耦合损耗的变化规律及其因素;最后通过比较各种固接形式的仿真结果,得出结论,从而指导实验。结果表明：在-40-80℃范围内,温度对粘接面的应力双折射和耦合损耗的影响很小;双盖板固接形式对器件性能的影响最小,斜8°固接形式的效果最差。

PDMS基光子器件的耦合光栅与波导研究

基于柔性材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)的优异特性,面向紫外和可见光波段进行光子器件基础研究和设计。通过单模波导以消除模间传输损耗,基于布拉格条件的数值解析和有限元仿真优化设计耦合光栅结构,实现了光栅刻蚀比为0.9、周期为570 nm的峰值损耗为6 dB的单模波导集成型耦合光栅。结果表明,基于PDMS的芯片光子结构可以实现低损耗波导传输和高效波导光子获取。该工作为PDMS基柔性芯片光子集成器件奠定了理论和设计基础。

光子学与光子器件的研究进展

光学在科学中占有独特的地位,在所有的科学领域中唯有光学贯穿于整个科学发展的进程,从最早墨子的“小孔成像”到今天的“量子通信”。光学让人类对世界的认识从宏观到微观两个相反的方向无限地延伸。Fast望远镜已经观测到距地球1.6万光年的脉冲星,最新的显微镜已经能看到原子的形状。

载流子色散型硅基CMOS光子器件

为了实现硅基单片光电子集成器件的实用化,介绍了采用P-I-N、双极型场效应晶体管、金属氧化物半导体和PN结结构的载流子色散型硅基CMOS光子器件的发展状况和特点,并汇报了硅基CMOS光子器件的设计和制作方面的工作.利用商业的CMOS工艺线制作的器件获得了较好的结果,光调制器消光比约18dB,1×2光开关消光比约21dB,谐振环的消光比8～12dB.采用CMOS技术研制硅基光子器件,将能使集成光子学的发展上一个新的台阶.

硫系玻璃集成光子器件综述(特邀)

硫系玻璃具有超宽的红外透过光谱范围、较高的线性折射率、极高的光学非线性和超快的非线性响应,近年来在集成光子器件研究领域备受关注。首先回顾了硫系玻璃集成光波导的制备,综述了硫系集成光子器件在红外传感和高性能非线性应用方面取得的进展,然后介绍了硫系相变光子器件在光开关、光存储和光计算等方面的前沿进展,最后对目前硫系玻璃光子器件研究存在的问题进行了归纳,并对未来的研究方向进行了展望。

瞄准系统应用 加速发展光子器件

第9届激光与电光学会年会1996年11月18～21日在美国波士顿举行。会议涉及的范围较宽,现仅就半导体光电子器件方面作些介绍。本次会议一个重要特点是瞄准系统应用,许多器件的设汁和参数都是从实际系统应用和降低价格等方面考虑的,这也标志着光电子器件走向实用化。其次,许多应用基础方面的研究,更切合器件研制的实际需要,目的性更强。

基于神经网络的光子器件逆设计研究进展

光与纳米结构的相互作用一直是纳米光子学的重要研究内容之一,核心部件的纳米结构对光子器件的功能和性能具有决定性作用。纳米光子器件的设计存在两种思路:一是从物理原理出发的直观设计;二是根据所需光学响应探索最优结构的逆设计。近年来,逆设计在纳米器件中取得了一系列重要进展,尤其是最近将深度学习方法引入进来,开启了高性能纳米光子器件智能高效设计的新篇章。文章围绕纳米光子器件智能逆设计方法,分析归纳了这一新兴研究方向的产生背景、重要进展和典型应用,对智能逆设计面临的挑战及未来发展方向进行了展望。

一种新型微波光子器件——多量子阱光-微波转换器的设计构想

最近十年,微波光子领域的研究在世界范围内吸引了越来越多的兴趣,作为微波光子器件系列的光-微波转换器,扮演了重要的角色。本文提出了一种新型的多量子阱超宽带光-微波变换器的设计构想,介绍了其结构、功能并进行了分析。

基于微纳光子器件的光场裸眼3D显示技术

裸眼3D显示是“元宇宙”的入口,是可以重新定义人机交互方式的变革性技术。经过百余年发展,裸眼3D显示已取得显著进步,但仍然存在视场角小、分辨率下降严重、运动视差受限和视疲劳等问题。光场裸眼3D显示本质上是多视角光场调控技术和方法研究。最近研究表明,微纳光子器件(衍射光栅、衍射透镜、超表面等)对光的强度、相位、偏振等参量具有灵活而精确的调控能力,有望解决裸眼3D显示长期存在的难题。然而,数英寸至上百英寸显示幅面的微纳光子器件在设计与制备层面都面临巨大挑战。本文具体分析了基于几何光学的裸眼3D显示局限性,从器件设计和微纳制备两方面详细介绍了基于平面光学的裸眼3D显示最新研究进展。最后总结了裸眼3D显示的未来发展方向和潜在应用领域。

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。

从不断创新中取得进步——记教育部“新型集成光子器件及其在智能光网络中的应用”创新团队

创新是一个民族进步的灵魂。优秀的创新团队是科技进步的中坚力量。加强科技创新团队建设,已成为高等学校及其他科技管理部门最为重要的工作之一。为提升高等学校科技队伍的创新能力和竞争实力,推动高水平大学和重点学科建设,2004年起教育部启动了"长江学者和科技创新团队发展计划"。经过三年的努力,教育部科技创新团队建设进展如何?让我们一起走进……