作者单位
摘要
1 大连理工大学光电工程与仪器科学学院,辽宁 大连 116024
2 中国科学院理化技术研究所,北京 100190
3 中国科学院微电子研究所,北京 100029
对基于行波电极的硅-有机复合集成电光调制器进行研究,构建调制器的波导电极结构模型,分析特征阻抗和微波有效折射率对调制器频率响应的影响。通过对电极结构的仿真优化,完成调制器芯片的设计与制备,研究电光聚合物材料的片上极化工艺,得到高性能硅-有机复合集成电光调制器。对研制调制器电极的电学S(Scatter)参数进行测试,分析得到的电极特征阻抗和有效折射率与仿真设计结果基本相符。测试得到电光调制器的3 dB带宽大于50 GHz。
集成光学 电光调制器 硅-有机复合集成 行波电极 3 dB带宽 
光学学报
2023, 43(23): 2313002
张斌 1,2,*李朝晖 1,2,3
作者单位
摘要
1 中山大学电子与信息工程学院广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室,广东 广州 510275
2 中山大学光电材料与技术国家重点实验室,广东 广州 510275
3 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东 珠海 519000
高品质光子材料是集成光子学领域发展的重要基础。近年来,硅基硫系集成光子器件在光信息处理芯片和系统应用方面获得了广泛研究。梳理了硫系玻璃材料、集成光器件、系统应用之间的影响关系,介绍了超低损耗硫系集成光子器件的制备技术路线及其在光信息处理领域的最新研究进展。因硫系玻璃具有超大带宽的透光窗口、高克尔非线性、大光弹系数和易于片上混合集成等特点,硫系光子集成器件在光信息处理应用领域体现出多谱段、低阈值和多功能集成的优势。最后结合硫系材料特点,对硫系集成光子器件在未来多功能光子集成器件及高速光信息处理应用中的机遇和挑战进行了展望。
集成光学 光子集成器件 硫系玻璃 非线性 声光效应 混合集成 
光学学报
2022, 42(23): 2313001
作者单位
摘要
清华大学 精密仪器系,精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
集成光子芯片是将激光光源、低损耗波导、调制器、探测器等多类光电器件结合在一起,实现功能化集成,在高速光通讯、量子信息处理、光学传感等领域有具有重要的应用。然而由于不同的光电器件基于不同材料体系,实现多材料体系的光电器件集成极其困难。传统的异质集成和单片集成方法难以同时解决定位精度不足、低拓展性、高损耗、低带宽等一系列问题。基于飞秒激光的双光子聚合技术具有高精度和高穿透的优势,可以实现多材料体系的片上微纳光学元件增材制造,具有极高的加工自由度。本文对片上光学元件的激光增材制造这一领域进行综述,探讨了光子引线键合和微空间光路元件两种技术路径,总结了现有技术的发展现状,并对未来的发展前景进行了展望。
集成光学 增材制造 飞秒激光 双光子聚合 混合集成 光子引线键合 微空间光路元件 Integrated optics Additive manufacturing Femtosecond laser Two-photon polymerization Hybrid integration Photonic wire bonding Micro-space optical device 
光子学报
2022, 51(8): 0851512
作者单位
摘要
1 Hochfrequenztechnik-Photonik/Siliziumphotonik, Technische Universitat Berlin, Straβe des 17. Juni 135, 10623 Berlin, Germany
2 IHP—Leibnitz Institut für innovative Mikroelektronik, Im Technologiepark 25, 15236 Frankfurt (Oder), Germany
3 IHP Solutions GmbH, Im Technologiepark 7, 15236 Frankfurt (Oder), Germany
Hybrid integration Photonic BiCMOS Amorphous silicon Two-dimensional grating coupler (2D GC) Dual-polarization coherent communication Silicon photonics 
Frontiers of Optoelectronics
2022, 15(1): s12200
作者单位
摘要
1 南京信息工程大学 电子与信息工程学院,南京 210044
2 南京三乐集团有限公司,南京 211800
针对气象监测辐射计的应用,文章提出了基于肖特基平面二极管混合集成的W波段89 GHz二次谐波混频器。以毫米波混频技术基本理论为基础,根据对二极管的三维仿真精确建模赋予其材料特性,并结合场路联合仿真研制了结构精巧的W波段的89 GHz二次谐波混频器。仿真与测试结果表明,本振信号频率固定在45 GHz,射频信号频率在84~94 GHz时,变频损耗优于14 dB,最低为9 dB,其实测结果与仿真趋势相对吻合,有良好的工程应用前景,同时有效证明了建模方法的正确性。
89 GHz 肖特基二极管 混合集成 次谐波混频器 变频损耗 89 GHz Schottky diodes hybrid integration sub-harmonic mixer conversion loss 
光通信研究
2022, 48(4): 58
作者单位
摘要
清华大学 电子工程系/北京信息科学与技术国家研究中心, 北京 100084
微波光子射频前端具有频率覆盖范围大、工作波段和瞬时带宽可灵活重构、抗电磁干扰等优势, 在泛在无线通信、软件无线电、雷达和电子战系统中有着广阔的应用前景。为进一步减小系统的尺寸和功耗以满足实际应用的需求, 构建基于光子集成芯片技术的微波光子射频前端微系统势在必行。文章分析了集成微波光子射频前端微系统目前在器件层面和系统集成层面面临的挑战, 并从高精细、可重构的光滤波器设计、混合集成系统架构设计和系统频率漂移抑制方案三个方面重点介绍了作者所在课题组开展的关于混合集成可重构微波光子射频前端的研究现状。
微波光子 集成光子 射频前端 混合集成 microwave photonics integrated photonics RF frontend hybrid integration 
半导体光电
2022, 43(1): 1
作者单位
摘要
1 中国电子科技集团公司 第二十九研究所,成都 610029
2 四川省宽带微波电路高密度集成工程研究中心,成都 610029
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。
微波光子学 光电混合集成 铌酸锂调制器 外调制 microwave photonics optoelectronic hybrid integration Lithium niobate modulator external-modulation 
光通信技术
2021, 45(2): 51
作者单位
摘要
上海交通大学 电子信息与电气工程学院 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室 智能微波光波融合创新中心,上海 200240
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。
光电融合与集成技术 光电智能处理技术 光电混合集成技术 optoelectronic integration technology optoelectronic intelligent processing technology optoelectronic hybrid integration technology 
红外与激光工程
2021, 50(7): 20211043
作者单位
摘要
1 中国电子科技集团公司第四十四研究所,重庆 400060
2 中国电子科技集团公司第十四研究所,江苏 南京 320100
当前分立光子器件的体积和成本严重制约着微波光子技术在雷达系统中的应用。受限于当前的集成能力和材料体系,微波光子单片集成芯片短时间内难以实现工程应用。为满足雷达等应用场景对高集成微波光子器件的迫切需要,研制了一种新型小型化高集成光收发组件。该组件采用光电异构集成封装技术,将MZM调制器芯片、微波芯片、探测器芯片以及光环形器、波分复用器进行高度集成,单模块体积仅为85 mm×35 mm×10 mm,与传统MZM调制器体积相当。实验结果表明,其性能可与传统分立元器件相媲美。在6~18 GHz范围内,组件能够实现±1.5 dB的平坦度,上行能够实现18 dB以上的增益,下行能够实现−1 dB以上的增益,且链路噪声系数小于30 dB,平面化、小型化设计使其能够应用于相控阵雷达、电子战等多种应用场景,具有广阔的应用前景。
光电异构集成 小型化 宽带 微波光子 photoelectric hybrid integration miniaturization broadband microwave photons 
红外与激光工程
2021, 50(6): 20200513
作者单位
摘要
1 大连理工大学 光电工程与仪器科学学院, 辽宁 大连 116024
2 中国科学院 理化技术研究所, 北京 100190
3 中央民族大学 理学院, 北京 100081
4 中国科学院 微电子研究所, 北京 100029
5 西安空间无线电技术研究所, 陕西 西安 710100
硅-有机复合光子集成技术充分发挥了硅光的大规模集成优势和有机聚合物材料的高电光系数优势, 在高性能集成微波光子系统中极具应用潜力。本文对硅-有机复合集成电光调制器结构进行了较为全面地优化设计和初步制备研究。电光有机聚合物填充在硅Slot波导的狭缝中, 优化Slot波导结构得到光场限制因子为0.32, 使得光波场与射频电场高度重合, 提高了电光调制效率。采用锥型波导模式转换结构实现Strip-to-Slot的低损耗耦合, 耦合效率为99.55%。重点分析了电极长度、宽度等参数对调制器频率响应的影响, 优化得到3 dB带宽为77 GHz, 半波电压-长度积为0.045 V·cm。根据仿真结果设计了用于制备调制器的MASK。实验制备了Slot波导并进行了聚合物的填充实验研究, 获得了良好的结果。
电光调制器 硅-有机复合集成 Slot波导 Strip-to-Slot模式转换器 半波电压-长度积 electro-optic modulator silicon-organic hybrid integration slot waveguide strip-to-slot mode converter half-wave voltage-length product 
光学 精密工程
2020, 28(10): 2138

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