为了应对新一代通信技术频谱危机, 根据量子阱二极管发光谱和探测谱存在重叠区的物理现象, 提出一种基于氮化镓集成光电子芯片的单通道全双工可见光通信系统。采用具有相同量子阱结构的一对蓝光、绿光氮化镓量子阱二极管器件, 分别作为光发射器和光接收器, 器件集成TiO2/SiO2分布式布喇格反射镜(DBR), 将入射光和发射光隔离, 实现单通道全双工光通信。测试结果表明, 该可见光通信系统通过集成氮化镓光电子芯片, 节约了信道空间, 对面向未来6G的可见光通信技术的发展具有重要意义。

中红外(波长为2~20 μm)集成光学在光谱分析、环境监测、医疗诊断、通信测距等领域具有广泛的应用前景。在现有的中红外集成光电子材料中,“IV族”半导体材料(如硅、锗、锡、石墨烯等)具有超宽的光谱带宽、出色的光电特性、良好的物理化学稳定性、器件制作与互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)技术兼容等优势,得到了广泛的关注。回顾了基于“IV族”材料的中红外集成光电子的发展历程,重点针对近年来新兴的中红外锗基集成光电子的器件和应用进行了综述,对中红外集成光电子的发展前景进行了展望和讨论。希望能够为中红外光学、硅基光子学、锗基光子学、光电材料、光学传感和光谱等领域的研究工作者提供有用的参考资料。

利用两组串联五环谐振器以及它们与两信道波导的交叉耦合作用,优化设计并模拟了一种超低串扰2×2新型聚合物电光开关.为了表征器件的输出光功率特性,给出了器件结构、分析理论和相关公式.为了在下行端口（drop端口）得到箱型光谱响应以及极低的串扰和插入损耗,优化了微环谐振级数和耦合间距.对器件输出光功率和输出光谱的模拟分析结果显示,器件交叉和直通态间的切换电压为4 V,交叉和直通态下两端口间的串扰分别为－66 dB和－54.7 dB,插入损耗分别为2.34 dB和 0.24 dB.在1 GHz方波信号作用下,器件drop端口的上升和下降时间分别为15 ps和90 ps.由于聚合物微环的弯曲半径仅为19.45 μm,因此该器件具有超紧凑的尺寸,其长度和宽度仅为0.407 mm,约为马赫-曾德尔干涉仪或者定向耦合器等一般结构聚合物电光开关长度的1/10.依赖于小的封装尺寸和极低的串扰,该器件可以高密度地集成在光电子芯片上,在光片上网络中光信号的控制方面具有潜在的应用.

设计并实现了一种将密集波分复用(DWDM)薄膜滤波片与光电探测器PIN以及前置放大器TIA集成封装的光接收组件。通过创新设计单模光纤双芯插针和自聚焦透镜的结构,解决了透过密集波分复用滤波片后的反射光偏离轴线带来的耦合问题。并基于该组件实现了32个密集波分复用通道的解复用与信号检测同时完成的波分复用无源光网络(WDM-PON)系统中上行信道阵列接收模块。测试表明模块满足国际电信联盟(ITU-T)中心波长, 最小插入损耗为0.3 dB, 最大插入损耗为6 dB, 响应速率为100 Mbit/s～1.25 Gbit/s。