基于光电混合集成的四通道外调电/光转换组件

由于单片级集成技术面临开发成本高、周期长等问题,提出一种基于光电混合集成封装的四通道外调电/光转换组件。该组件利用光电混合集成技术,采用空间光学透镜耦合代替原有光纤互连方式、传输微带代替传统电缆互连方式、金丝/金带代替传统低频导线方式以及微组装工艺实现多专业裸芯片一体化气密封装代替分离组件混合装配方式,从而达到大幅度压缩体积、提高集成度的目的。测试结果表明:该组件实现了四通道2~18 GHz的电/光转换功能,波长序列满足8个信道200 GHz通道间隔要求,射频指标S21值为-4 dB±3 dB,驻波小于1.5,噪声系数小于23 dB。

面向信号与信息智能处理的光电融合与集成技术(特邀)

传统的信号、信息处理流程相对独立且繁琐,人工智能(AI)技术通过引入"信号变换+信息识别"的处理策略,提升了整体处理的智能化水平。然而,未来应用中信号与信息高度密集,要求更高的系统能效、更灵活的决策能力。文中提出了通过光电融合与集成技术有望实现信号与信息兼容一体的新型处理范式:利用光子与电子技术在电磁尺度、物理性质、实现方法等层面的互补优势,针对信号与信息整体进行直接处理,并且具有融合深层智能技术的潜力。回顾了光电融合形式下的新兴信号与信息处理体制,指出了光电混合集成对光电融合处理技术的重要支撑意义。

用于光学频率转换防伪检测的光电接发集成器件研究

以光学频率上转换检测理论为基础,设计产生特定波长的光发射芯片,用来激发转换材料的表面产生另一个特定波长的光学信号,通过设计专用光接收芯片接收进行检测判决。采用混合集成技术,将光发射芯片、光接收芯片、光滤波片、弱光信号处理系统集成到微型化系统模块中,解决了原有分离器件检测的问题,提高了检测准确度和集成度,可以运用到综合防伪检测系统中。

小型化高隔离度平衡光电探测器阵列研究

针对传统微波光子应用平衡光电探测器体积大、集成度低的问题,设计了一种基于光电混合集成封装技术的小型化、高隔离度平衡光电探测器阵列,通过集成多个平衡光电二极管芯片及其偏置与匹配电路,实现了4个独立通道的平衡光电探测功能,每个通道平均体积仅为588 mm3。此外,搭建了测试系统,对平衡光电探测器阵列的性能进行测试。测试结果表明:该平衡光电探测器阵列各个通道的响应度大于0.9 A/W,3 dB带宽约为12 GHz,带宽范围内的通道一致性优于±0.43 dB,共模抑制比大于30 dB,通道隔离度在50 dBc以上,在10 GHz处的饱和输入光功率大于8.4 dBm。

下一代非易失性硅基集成光开关探讨

针对硅波导采用热光或载流子色散效应折射率调节范围小、功耗高且具有易失性的缺点,提出一种基于相变材料的硅波导调节方法。相变材料具有至少两种稳定状态,折射率差别巨大,而且状态的保持不需要外加电压来维持,具有非易失特性;因此,硅与相变材料混合集成可以有效克服硅基光电子本身的物理限制,能应用于高密度、低功耗、大规模集成光开关芯片中。

一种光电混合集成有源光双稳器件

本文报道一种光电混合集成的有源双稳态器件,它仅由一只半导体激光器,两只PIN光电探测器及几只电子元器件构成.实验上得到了光学迟滞回线,显示了光开关、光存储、光脉冲整形等功能.文中简述了器件工作原理,光电混合集成制作工艺技术及性能指标.

硅基键合激光器的研究进展

硅基的光电子集成以及光集成将满足未来信息传输处理的要求。目前制作硅基激光器的方法主要分为两类 ,异质结外延生长和异质材料键合。键合方法克服了异质结外延生长不可避免的晶格失配和材料热膨胀系数非共容性的缺点 ,它可以将具有直接带隙结构的半导体材料(如Ⅲ -Ⅴ族材料 )键合到硅片上 ,从而制作出硅基键合激光器件。特别是近年来发展起来的低温 (小于 50 0℃ )直接键合技术 ,使发光器件与微电子器件的硅基混合光电集成成为可能。

16-Channel 0.35μm CMOS/VCSEL Transmission Modules

The vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) arrays and VCSEL-based optical transmission modules are investigated.It includes the VCSEL's spectral characteristic,modulation characteristic,high frequency characteristic,and compatibility with microelectronic circuit.The module consists of 1×16 VCSEL array and 16-channel lasers driver with 0.35μm CMOS circuit by hybrid integration.During the test process,the module operates well at more than 2GHz in -3dB frequency bandwidth.

硅基光子技术发展的特点、机遇与挑战

通信容量的爆炸式增长促进了光子技术的发展,认为以硅材料为基底的硅基光子器件与集成技术具有低功耗、高速率、结构紧凑等突出优势,将成为解决信息网络所面临的功耗、速率、体积等方面瓶颈的关键技术。通过与微电子行业的发展进行对比,分析了硅基光子发展的特点及关键技术挑战,并给出了对其未来发展机遇的思考。

Integrated model optocouplers

Utilizing hybrid integration model.the integrated model optocouplers have successfully developed.The design,fabrication and characteristic parameters of the devices are presented.

基于TSV技术的硅光转接板器件的研究

基于硅通孔(Through silicon via,TSV)技术的硅光转接板是实现2.5D/3D光电混合集成方案之一,TSV和再分布层(Redistribution layer,RDL)是集成系统中信号传输的关键组件。对基于硅光转接板的光电混合集成技术进行了介绍,研究了接地TSV排布对基于SOI衬底的TSVRDL链路传输性能的影响,并展示了带有TSVRDL链路结构的光电探测器的高频特性。该探测器3 dB带宽可以达到31 GHz,为基于硅光转接板的2.5D/3D光电混合集成的实现奠定了基础。