微电子技术使电子器件从分立走向集成，带来成本、可靠性、功耗和体积等方面长达几十年的指数级改善，是电子信息技术能够得到广泛应用的关键。当前，电子信息技术正遭遇带宽和能耗等瓶颈制约，摩尔定律步履维艰。光子作为另一种主要的信息载子，具有高带宽、高速率、低功耗和高并行等特性，信息技术的继续进步必须更为倚重光子。但是，光子器件的成本、可靠性和规模生产性等方面严重落后于电子器件。因此，基于电子器件发展的历史经验，我们提出光电子“微电子化”，强调光电子以“集成”为发展轨道，以“光电融合”为发展方向。以集成为发展轨道，是强调光电子需借鉴微电子的经验，以适应现代信息系统对器件的要求。光电子的集成化发展有3个主要特征：一是芯片平台硅基化，二是集成规模稳步提升，三是生产模式向fabless演进。以光电融合为发展方向，是强调光电子需与微电子相互结合，通过两者的器件一体化、功能融合化来共同解决信息技术目前面临的带宽、速率和功耗等挑战，以适应数字孪生和元宇宙等应用的要求。光电融合主要有芯片和系统两个层面，涉及到单片光电集成、光电共封装（CPO）、混合光电集成、设备解汇聚和光电混合计算等。光电子“微电子化”不仅是一种技术发展指引，还将对信息光电子产业形成重要影响。文章从市场、竞争、企业和产品等角度进行了开放式思考，指出其可能引发产业重塑。信息光电子发展的“微电子化”是信息技术继续前进的客观要求。一方面，光子正由传输技术泛化为信息通信技术（ICT）全域的泛在连接技术，宏尺度上从地面进入海洋和太空，微尺度上从架间、板间进入板内、封装内和片内。另一方面，光子将由带宽提供技术泛化为ICT全域的硬件基础技术，从传输和连接进入计算、处理和路由等复杂功能域。光电子的“微电子化”将使光子不仅有潜力而且有能力充分发挥自身优势以支撑信息技术的继续进步。

压电效应是一种实现电能与机械能之间相互转换的重要物理现象。随着集成光电子技术和压电薄膜材料制备技术的日益成熟，压电效应在光电子集成芯片领域引起广泛的研究。在压电效应的作用下，外部电场可以操控薄膜材料的形变，从而改变折射率，实现光电调谐和声光调制。本文首先介绍常见压电薄膜材料及其研究进展，随后回顾和探讨基于压电效应的光电子集成器件的研究进展。最后，对压电调谐器件和声光调制器的应用进行介绍和展望，分析其大规模应用面临的挑战和问题。

在自然界中，物体运动无处不在，随着智能汽车、6G移动通信的高速发展，对通信和运动探测传感融合的高集成度通感一体器件的需求日益增加。本文基于氮化镓多量子阱结构发光和探测并存的特点，提出了一种基于蓝宝石衬底外延生长氮化镓多量子阱材料的集成式光电子芯片，该芯片具有灵敏的运动探测功能及可见光通信功能。该光电子芯片发射器向运动的目标物体发射蓝光波段可见光信号，经目标物体运动调制的可见光信号反射回光电子芯片的接收器部分，激发变化的光电流。通过分析接收器的光电流变化，可探测以不同速度旋转的目标物体的运动情况，光电流曲线变化周期与目标物体旋转周期一致。本文还研究了光电子芯片的各项光电指标及可见光通信性能，该芯片可用作可见光通信系统的收发终端，可以处理和传输芯片采集到的运动探测信号。基于氮化镓多量子阱材料的光电子芯片是一种具有实用价值的高集成度通感一体终端器件。

为研究大气环境对系统电磁脉冲（SGEMP ）的影响，针对海拔50～100 km的X射线能量沉积区，分别应用3维PIC程序及3维PIC-MCC程序各自开展预电离等离子体和稀薄空气条件下外SGEMP的建模与模拟研究，针对3种不同的X射线注量（4×10⁻³ J/cm²、4×10⁻² J/cm²、0.4 J/cm²），分别取对应两种不同海拔高度（70 km和80～90 km）的本底等离子体及海拔56 km的稀薄空气条件进行模拟计算，并和真空中的计算结果进行对比，得出预电离等离子体及稀薄空气对外SGEMP的影响规律：当X射线注量较低时，等离子体使得磁场增大，电场减小，而稀薄空气对外SGEMP效应影响不明显；随着X射线注量增大，空间电荷非线性效应越来越明显，等离子体及稀薄空气都使得电场、磁场同时增大，且稀薄空气的增大效应更显著。

提出了一种三信道石墨烯电光调制和模分复用集成器件，该器件由单层石墨烯覆盖的一维光子晶体纳米梁腔电光调制模块和纳米线波导模分复用模块组成。利用三维时域有限差分法进行仿真分析，结果表明，该器件可以同时实现TE₀模、TE₁模和TE₂模的调制和模分复用功能。当波长为1 570 nm时，消光比大于28.3 dB，插入损耗小于0.21 dB，信道串扰小于-28.6 dB，调制器的3 dB带宽达到100 GHz，器件尺寸约为100 μm×13 μm。该集成器件性能优良，在大容量光通信系统中具有重要的应用价值。