针对传统微波光子产品通道数多、体积和功耗大、集成度低的问题, 设计了一种基于微波光子混合集成封装技术的超紧凑封装光/电转换阵列模块, 通过将光子器件、微波芯片、可调衰减芯片、电路系统封装入一个壳体内, 可以在超紧凑空间内实现光/电转换、信号放大、衰减可调和均衡等多项功能。测试结果表明: 该模块在2~18 GHz频段光电响应度较高, 大于0.8 A/W; 6个通道的S21的平均值为-3.5 dB, 每个通道的平坦度在±1.5 dB以内, 通道隔离度大于55 dB, 且驻波反射小于1.7。

目前逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)已经成为低功耗数模混合集成电路中模数转换器的首选架构, 其中的核心模块-高性能比较器的功耗大小直接决定了SAR ADC的整体功耗。文章从低功耗SAR ADC系统出发, 聚焦高性能低功耗电压域和时间域比较器的发展历程与最新研究进展, 总结了通过优化SAR逻辑实现低功耗比较器的技术方法。该综述为数模混合电路设计者了解并掌握SAR ADC中高性能低功耗比较器技术提供有力参考。

基于EPC Class-1 Generation-2协议规定，对工作于全球UHF RFID频段的频率综合器的设计指标进行了分析。采用标准0.18 μm CMOS工艺，集成自适应频率校准模块设计了一种新颖的低相位噪声、快速锁定的小数频率综合器。其中，LC-VCO基于无尾电流源式设计，利用二次谐波滤波技术显著降低了带内相位噪声；自适应频率校准电路则区别于传统的二进制比较法，基于新颖的逐次比较法以减小VCO的4位数控逻辑电压的比较次数，因而可以快速确定VCO的控制字并缩短锁定时间。仿真结果表明，自适应校准阶段的时间仅约6.3 μs，环路整体锁定时间低于23.2 μs，100 kHz频偏处的相位噪声性能为-106.3 dBc/Hz，1 MHz频偏处为-126.1 dBc/Hz，整体功耗为84 mW。与最近发布的先进的CMOS小数频率综合器的性能相比，所设计的小数频率综合器实现了更优的相位噪声性能，同时能以较短的锁定时间以及较低的功耗工作。

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。

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。

介绍了薄膜混合集成电路(HIC)中金铝键合失效机理,提出了一种解决金铝键合失效的新工艺。分析失效机理发现,铝丝和薄膜金导带形成的金铝界面因原子扩散而形成内部空洞,出现键合根部的键合丝断裂的现象。通过改变键合区金属层结构,实现了单一金属化系统,有效避免了金属间化合物的形成。该项研究结果对陶瓷基薄膜HIC的工艺应用范围的拓宽具有参考价值。

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。