1 State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing00083,China
2 State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing00083,China
3 College of Material Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing100049,China
采用InP基衬底设计并制备了1550 nm垂直腔面发射激光器。采用混合镜面布拉格发射镜，其中顶部采用4.5对硅和二氧化硅的介电布拉格反射镜，同时采用隧道结的方式降低p层载流子吸收。制备出阈值电流在20 mA，室温直流下输出光功率为7 μW，激射波长为1554 nm，激射谱半高宽为3 nm的垂直腔面发射激光器。
垂直腔面发射激光器 1550 nm InP基 vertical cavity surface emitting laser （VCSEL） 1550 nm InP-based
1 State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 00083,China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering，University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
提出了一种基于平面光波导工艺的带有可调定向耦合器的非对称MZI结构.模拟结果显示，当定向耦合器的两个耦合臂的折射率独立改变时，定向耦合器的调制效果较好；当调制电极与耦合区的波导间距为0时，两个耦合臂的温度差达到最大.测试得到，AMZI的插入损耗为2.05 dB，延迟时间为151.4 ps，脉冲对的功率比近似为1.该器件有助于提高集成QKD器件的性能.
非对称MZI干涉仪 热场模拟 量子密钥分发 asymmetric Mach-Zehnder interferometer thermal field simulation quantum key distribution
1 中国科学院半导体研究所 集成光电子学国家重点联合实验室, 北京 100083
2 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院, 北京 100083
设计并制作了硅基二氧化硅波导阵列相控芯片, 该芯片由分束单元、相位调制单元、输出波导阵列三部分构成, 分束单元采用三级1×2的光分束器级联而成, 相位调制单元采用热光调制方式, 输出部分包含8根密集阵列波导.8根波导输出的光在远场发生干涉, 形成扫描光束, 加电后通过二氧化硅热光效应, 折射率变化0.027%(0.000 4)时, 扫描光束偏转5.5°.该波导相控阵列采用2.0%超高折射率差的硅基二氧化硅波导为材料, 经等离子体增强化学气相沉积法进行材料生长及退火, 再经电感耦合等离子体干法刻蚀技术进行刻蚀, 最后切割抛光制作而成.测试结果表明, 静态下该芯片8条输出阵列波导形成清晰干涉光斑, 在电压达到130 V时, 热调制相位后, 光斑移动5.5°.
光子器件 光学相控阵 硅基二氧化硅 热光调制 不等间距波导 Photonic devices Optical phased array Silica on silicon Thermo-optic modulation Unequal spacing waveguide
航空工业西安航空计算技术研究所， 西安 710068
随着综合模块化平台在航电系统设计中的逐步普及，机载飞行管理系统在设计时应考虑分区设计因素。通过分析综合模块化平台下应用软件驻留规则，研究ARINC702A中的分区要求，提出飞行管理软件功能的分区设计方案，最后对飞行管理核心软件功能进行设计开发并给出测试验证方法，对综合模块化航电系统平台下飞行管理系统的研制具有参考意义。
航空电子系统 综合模块化 飞行管理软件 驻留应用 分区 avionics system integrated modular architecture flight management software host software partitioning
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
2 College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
A 25-channel 200 GHz arrayed waveguide grating (AWG) based on Si nanowire waveguides is designed, simulated and fabricated. Transfer function method is used in the simulation and error analysis of AWG with width fluctuations. The 25-channel 200 GHz AWG exhibits central channel insertion loss of 6.7 dB, crosstalk of ?13 dB, and central wavelength of 1 560.55 nm. The error analysis can explain the experimental results of 25-channel 200 GHz AWG well. By using deep ultraviolet lithography (DUV) and inductively coupled plasma etching (ICP) technologies, the devices are fabricated on silicon- on-insulator (SOI) substrate.
光电子快报（英文版）
2017, 13(4): 241
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083,China
2 College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
A 45-channel 100 GHz arrayed waveguide grating (AWG) based on Si nanowire waveguides is designed, simulated and fabricated. Transfer function method is used in the spectrum simulation. The simulated results show that the central wavelength and channel spacing are 1 562.1 nm and 0.8 nm, respectively, which are in accord with the designed values, and the crosstalk is about ?23 dB. The device is fabricated on silicon-on-insulator (SOI) substrate by deep ultraviolet lithography (DUV) and inductively coupled plasma (ICP) etching technologies. The 45-channel 100 GHz AWG exhibits insertion loss of 6.5 dB and crosstalk of -8 dB.
光电子快报（英文版）
2017, 13(3): 161
1 中国科学院半导体研究所 集成光电子学国家重点联合实验室，北京 100083
2 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院，北京 100049
设计并制作了一款应用于IEEE 200/400 GbE标准802.3 bs的阵列波导光栅.该阵列波导光栅使用2.0%的超高折射率差硅基二氧化硅材料，使得芯片尺寸及损耗较小.为了获得平坦化的接收光谱，将输出波导进行展宽，采用多模波导结构，激发若干个高阶模，数个模式叠加使得原本高斯状的光谱顶部产生平坦化，形成箱形接收光谱.设计的阵列波导光栅的中心波长为1 291.10 nm，通道间隔为800 GHz，芯片尺寸为11 mm×4 mm.经过等离子增强化学气相沉积和感应耦合等离子刻蚀工艺制备了芯片，测试结果表明最小的插入损耗为－3.3 dB，相邻通道间串扰小于－20 dB，单通道1 dB带宽在2.12~3.06 nm范围，实现了良好的解复用和平坦化效果，在实际光通信系统中有一定的实用价值.
阵列波导光栅 波分复用 光子器件 平坦光谱响应 光通信 Arrayed waveguide gratings Wavelength division multiplexing Photonic devices Flat spectral response Optical communication
中国科学院半导体研究所 集成光电子学国家重点联合实验室, 北京 100083
设计了一种基于绝缘上层硅的硅-有机物材料混合马赫-曾德干涉型高速电光调制器.利用光束传播法对顶层硅为220 nm的绝缘上层硅基片上的3 dB分束器/合束器的结构参数进行模拟,优化后附加损耗仅为0.106 dB.为提高模式转换效率, 在条形波导和slot波导之间设计了模式转换器, 光耦合效率高达98.8%, 实现了光模式高效转化.利用时域有限差分法模拟了slot波导平板区掺杂浓度对波导内光学损耗的影响, 在几乎不产生光学损耗的情况下, 得到平板区轻掺杂浓度为71017/cm3, 调制器设计总损耗为0.493 dB.利用薄膜模式匹配法对slot波导结构进行仿真分析, 考虑slot区等效电容及平板区等效电阻对带宽的影响, 优化后得到slot波导结构的限制因子为0.199.采用slot波导与强非线性有机材料LXM1结合的绝缘上层硅平台实现了强普克尔效应, 得到电光调制器半波电压长度积为1.544 V·mm, 电学响应3 dB带宽为137 GHz.
硅-有机物材料混合 槽式波导 电光调制器 马赫曾德干涉 模式转换器 Silicon-organic hybrid Slot waveguide Electro-optic modulator Mach-Zahnder interference Mode converter
1 北京跟踪与通信技术研究所 空间目标测量重点实验室, 北京 100094
2 中国卫星海上测控部,江苏 江阴 214431
基于回波光子数方程估计空间碎片激光测距系统作用距离时, 最小可接受回波光子数很难确定。本文提出了通过改变空间碎片实测数据回波稀疏性获得精度变化曲线的退化模型, 以"精度不变"作为衡量条件, 确定保精度情况下系统最小可识别有效回波概率, 从而估算系统作用距离的方法。首先, 根据单光子雪崩探测器"关门"特性, 得到了有效回波概率与测量距离关系。然后, 建立实测数据的稀疏性退化模型得到测量精度与有效回波概率的跃变曲线, 根据精度曲线中"保精度平台"的"跳变点"获得最小可识别有效回波概率。最后, 根据最小可识别回波概率获得系统对不同大小典型空间碎片的作用距离。分别处理了有效截面积为3.884 0, 6.391 2和9.855 5 m2的3种典型空间碎片的实验数据, 结果表明: 系统在满足m级测距精度的前提下, 可识别的最小有效回波概率为0.02~0.044, 对上述不同特性典型空间碎片相应的最大作用距离分别为820, 1 520和2 250 km。提出的模型在精度不变情况下解决了系统最小可识别有效回波概率难以确定的问题, 大大减少了实验成本。
空间碎片激光测距系统 作用距离 有效回波概率 测距精度 数据稀疏性 退化模型 space debris laser ranging system detection distance efficient echo probability data sparsity degradation model
国防科技大学电子科学与工程学院，湖南 长沙 410073
降维对于高光谱图像解译具有重要意义。基于二阶统计量分析的经典主成分分析方法在降维过程中会丢失小目标信号。为解决这一问题，本文中引入高阶统计量作为投影指标对主成分分析方法进行拓展，提出了一种基于不同统计量描述的混合逐次投影的高光谱图像降维算法。该方法在保持主成分分析优点的同时，有效结合了非正交向量投影的特点，可以在降维后的低维空间中保留异常信号成分。真实高光谱图像数据的实验结果证明，该方法相对于主成分分析可以提取更加完整的低维信号子空间。
高光谱图像 降维 主成分分析 投影追踪 高阶统计量 hyperspectral image dimension reduction principal component analysis projection pursuit high-order statistics
