检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2023年第16期43卷 277-294页

作者：王成立蔡佳辰周李平伊艾伦杨秉承秦源浩张加祥欧欣中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

凭借优异的材料与光学特性,第三代半导体——碳化硅材料在集成光子学领域发展迅速并获得广泛关注。当前碳化硅材料正逐渐发展为可与CMOS工艺兼容的优异光子学材料平台。受益于高非线性系数和低光学损耗特性,碳化硅材料已广泛应用于多种... 详细信息

凭借优异的材料与光学特性,第三代半导体——碳化硅材料在集成光子学领域发展迅速并获得广泛关注。当前碳化硅材料正逐渐发展为可与CMOS工艺兼容的优异光子学材料平台。受益于高非线性系数和低光学损耗特性,碳化硅材料已广泛应用于多种片上非线性光学效应的实现,如高效二次谐波、快速电光调制和孤子光学频率梳产生等。同时与金刚石类似,碳化硅材料具有性能优异的二能级固体自旋色心,基于碳化硅色心与谐振腔的腔量子电动力学效应在近年来也得到广泛研究。综合近几年来国内外在碳化硅光子学上的研究现状,介绍碳化硅在集成非线性光学和集成量子光学领域中的最新研究进展,并就碳化硅光子学的未来发展趋势进行展望和讨论。

关键词：光子器件碳化硅非线性光子学量子光学集成光路

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连续极紫外激光的产生

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科学通报 2024年第28期69卷 4209-4217页

作者：洪道彪刘中灏乔山中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210

产生短波长的激光是激光技术中的一大瓶颈问题.目前可用的桌面极紫外(extreme ultraviolet,EUV)激光都是通过多光子过程产生的,效率较低,并且无法产生连续短波长极紫外激光.通过高压直流放电激发产生的亚稳态氦原子与连续近红外(near-in... 详细信息

产生短波长的激光是激光技术中的一大瓶颈问题.目前可用的桌面极紫外(extreme ultraviolet,EUV)激光都是通过多光子过程产生的,效率较低,并且无法产生连续短波长极紫外激光.通过高压直流放电激发产生的亚稳态氦原子与连续近红外(near-infrared,NIR)激光结合泵浦的方式可以产生波长为58.4 nm的连续极紫外激光.该过程为单光子相关的反斯托克斯拉曼散射(anti-Stokes Raman scattering,ASRS).连续极紫外激光的光通量可以接近目前同步辐射在该波段的数值,并且其拥有与泵浦的近红外激光近乎相同的发散度,显示了其受激特性.该光源有望抑制光电子能谱测量中的空间电荷效应.目前连续极紫外激光的强度在气压合适的情况下,随着放电激发功率、泵浦激光注入功率的升高而升高.本文结果为单光子过程上转换产生桌面连续极紫外激光提供了一种可能的方法.

关键词：极紫外激光单光子过程反斯托克斯拉曼散射连续激光光电子能谱

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面向自动驾驶场景的神经辐射场综述

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图学学报 2023年第6期44卷 1091-1103页

作者：成欢王硕李孟秦伦明赵芳上海电力大学电子与信息工程学院上海200050 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 神鳍科技(上海)有限公司上海200050

神经辐射场(NeRF)是一种可用于重建真实的视觉效果以及合成新颖视角的关键技术,其主要是通过摄像机捕获的二维图像数据来渲染合成三维场景,将已知视角推理到未知视角下使得用户可从不同视角观看合成视图,增强人机交互感。作为一种新颖... 详细信息

神经辐射场(NeRF)是一种可用于重建真实的视觉效果以及合成新颖视角的关键技术,其主要是通过摄像机捕获的二维图像数据来渲染合成三维场景,将已知视角推理到未知视角下使得用户可从不同视角观看合成视图,增强人机交互感。作为一种新颖视角合成的三维重建方法,神经辐射场技术在机器人、自动驾驶、虚拟现实和数字孪生等领域具有重要的研究与应用价值。通过NeRF技术与自动驾驶场景相结合,可实现对复杂驾驶场景的高质量重建,并模拟恶劣情况下的不同场景,从而丰富自动驾驶的训练数据,以较低成本提高自动驾驶系统的准确性和安全性,并验证自动驾驶算法的有效性。鉴于目前NeRF在自动驾驶场景有重要的应用前景以及现有的相关综述较少,首先,从传统的显式三维场景表征方法出发,引入场景的隐式表征方法——NeRF,并介绍了NeRF技术的原理;其次,对于NeRF与自动驾驶场景相结合所面临的挑战进行了探讨和分析,其中包括稀疏视角重建、大尺度场景重建、运动场景、训练加速以及合成自动驾驶场景的问题;最后,对NeRF技术进行总结,以及展望其未来发展方向。

关键词：神经辐射场视图合成自动驾驶三维重建场景重建

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卫星激光通信MEMS快速反射镜可靠性研究进展

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红外与激光工程 2023年第9期52卷 222-234页

作者：朱伟鸿汪洋王栎皓刘艺晨武震宇上海大学微电子学院上海200444 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050 上海微技术工业研究院上海201800 中国科学院大学北京100049

快速反射镜(Fast Steering Mirror,FSM)具有响应快、精度高、分辨率高等优势,被广泛应用于卫星激光通信、超分辨率成像、高精度激光瞄准等领域,是捕获、跟踪和瞄准(Acquisition Tracking and Pointing,ATP)系统中的核心部件。传统快反... 详细信息

快速反射镜(Fast Steering Mirror,FSM)具有响应快、精度高、分辨率高等优势,被广泛应用于卫星激光通信、超分辨率成像、高精度激光瞄准等领域,是捕获、跟踪和瞄准(Acquisition Tracking and Pointing,ATP)系统中的核心部件。传统快反镜主要由压电陶瓷和音圈电机驱动,而基于微机电(Micro Electro Mechanical System,MEMS)技术制备的快反镜具有小型化及批量化等优势,是技术发展的趋势,但其应用于卫星激光通信领域的可靠性尚未进行全面论证。文中介绍了快反镜的工作原理、环境适应性要求以及国内外快反镜的可靠性水平,结合致动原理和结构分析了现有快反镜的失效机理、评估方法和可靠性加固技术,最后指出了高可靠性快反镜的结构和加固技术发展方向,并通过综合分析与仿真验证了MEMS快反镜应用于卫星激光通信的可行性。

关键词：卫星激光通信快速反射镜微机电系统技术环境适应性可靠性

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一维光声晶体微腔中实现声学量子态探测的关键技术

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电子科技大学学报 2023年第3期52卷 322-330页

作者：夏紫微唐锦道蒋沁原陈培钦李浩周强尤立星王浟宋海智郭光灿邓光伟电子科技大学基础与前沿研究院成都610054 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海长宁区200050 中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室合肥230026 西南技术物理研究所成都610041

基于硅基CMOS工艺,设计并制备了一维光声晶体微腔器件,在极低温(28 mK)条件下对该微腔的光学模式(光纤通信波段)和声学模式(~5.344 GHz)进行了表征,利用脉冲光驱动和单光子探测方法实现了声学模式的声子计数。其中的关键技术是利用脉冲... 详细信息

基于硅基CMOS工艺,设计并制备了一维光声晶体微腔器件,在极低温(28 mK)条件下对该微腔的光学模式(光纤通信波段)和声学模式(~5.344 GHz)进行了表征,利用脉冲光驱动和单光子探测方法实现了声学模式的声子计数。其中的关键技术是利用脉冲光驱动微腔散射光子且产生(或减少)声子,这种脉冲光驱动方法可以减少光的加热效应以保持低声子占据率;再通过级联窄带宽光纤法布里-珀罗滤波器对泵浦光子进行选择滤波,之后测量得到的散射光子可以精确地计算声学模式中的声子数。实验得到的平均声子数为0.14±0.03,进入了少声子区间,为声学量子态在量子计算、量子精密测量、量子换能器等领域的应用奠定了基础。

关键词：声学量子态一维光声晶体微腔声子计数脉冲光激励

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基于钽酸锂薄膜衬底的声表面波谐振器

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第10期55卷 1093-1100页

作者：杨清瑞王志超宋学毅王昭勋陈雪娇张师斌天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050

在5G通信时代,声表面波(SAW)滤波器作为射频前端滤波器的一种重要解决方案,面临着频率提升和带宽拓展的双重困难,其性能优劣直接影响整个通信系统的质量.近年来,随着离子切片技术的成熟,压电单晶薄膜技术给SAW滤波器带来了新转机.与传统... 详细信息

在5G通信时代,声表面波(SAW)滤波器作为射频前端滤波器的一种重要解决方案,面临着频率提升和带宽拓展的双重困难,其性能优劣直接影响整个通信系统的质量.近年来,随着离子切片技术的成熟,压电单晶薄膜技术给SAW滤波器带来了新转机.与传统的42°Y切钽酸锂(LiTaO3)衬底相比,基于离子切片技术的同切型钽酸锂-二氧化硅-硅(42°Y-cut LiTaO3-on-insulator,42-LTOI)衬底能有效提升器件的性能.通过研究基于42-LTOI衬底的SAW谐振器的设计参数与其各性能指标(性能系数、机电耦合系数、寄生模式抑制)之间的关系,可以为进一步设计满足5G通信频段要求的SAW滤波器提供指导.通过理论分析、有限元仿真与实验测试相对比的方法,在谐振器优化设计方面得到以下结论:增加谐振器的电极对数或者电极孔径,能够有效提升器件的性能系数,其中增加电极对数的作用更为明显;在具有相同静态电容的谐振器中,电极孔径与电极对数的比值越小(即谐振器的形状在声波传播方向上越狭长),器件的性能系数越高;谐振器的机电耦合系数随电极周期增加呈现先增大后减小的趋势,在本实验使用的衬底参数下,当电极周期为1.8μm时,具有10.8%的理论最大值;谐振器的寄生模式响应会随电极对数的增加而逐渐增强,采用赝电极结构可以有效抑制寄生响应.

关键词：钽酸锂薄膜衬底声表面波谐振器性能系数机电耦合系数寄生模式抑制

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基于最小二乘法的地磁传感器轻量级温补机制设计与实现

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传感器与微系统 2022年第2期41卷 78-81页

作者：丁华泽胡育昱魏智纪立楼亮亮中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050

基于地磁传感器的物联网(IoT)感知技术被广泛应用于列车定位导航、速度监测和安全控制等场景中。然而,半导体材质温度敏感性影响到地磁传感器量测数据的精准性。在充分考虑铁路物联网感知设备能量和资源受限性的基础上,提出基于最小二... 详细信息

基于地磁传感器的物联网(IoT)感知技术被广泛应用于列车定位导航、速度监测和安全控制等场景中。然而,半导体材质温度敏感性影响到地磁传感器量测数据的精准性。在充分考虑铁路物联网感知设备能量和资源受限性的基础上,提出基于最小二乘法多项式曲线拟合构建轻量级温度补偿机制,以此提升地磁传感器铁路物联网感知设备在复杂环境下的稳定性。实验表明:所提温度补偿机制具有资源占用率低、微能耗和精准性高等特性。

关键词：铁路物联网地磁传感器最小二乘法轻量级温度补偿

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以金属有机框架材料HKUST-1为固定相的微型气相色谱柱

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分析化学 2023年第3期51卷 429-435页

作者：张娣张海燕陈泊鑫祝雨晨赵斌李磊郑丹冯飞上海应用技术大学化学与环境工程学院中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室

气相色谱柱微型化有利于气相色谱系统的小型化，然而对微型气相色谱柱而言，轻烃的分离是一个挑战。本研究基于微机电系统（MEMS）技术制备了微型气相色谱柱，在室温下合成了一种金属有机框架材料HKUST-1，采用动态涂敷法将HKUST-1涂敷... 详细信息

气相色谱柱微型化有利于气相色谱系统的小型化，然而对微型气相色谱柱而言，轻烃的分离是一个挑战。本研究基于微机电系统（MEMS）技术制备了微型气相色谱柱，在室温下合成了一种金属有机框架材料HKUST-1，采用动态涂敷法将HKUST-1涂敷到微型气相色谱柱中作为固定相。对以HKUST-1为固定相的微型气相色谱柱进行分离测试，结果表明，此微型气相色谱柱可以完全分离轻烃混合物（甲烷、乙烷、丙烷和正丁烷），其中难以分离的甲烷和乙烷的分离度达到9.2。

关键词：微型气相色谱柱金属有机框架材料 HKUST-1 轻烃分离

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中红外集成光子传感系统研究进展(特邀)

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红外与激光工程 2022年第3期51卷 122-147页

作者：夏利鹏刘昱恒周培基邹毅上海科技大学信息科学与技术学院上海201210 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海201210 中国科学院大学北京100049

近年来,中红外(波长范围2~20μm)集成光子学因其潜在的应用场景如吸收光谱、热成像、自由空间光通信等而受到了广泛的关注。中红外波段包含了多个大气透明窗口,有着作为气体传感应用的先天优势,并且得益于近红外成熟的器件设计测试流程... 详细信息

近年来,中红外(波长范围2~20μm)集成光子学因其潜在的应用场景如吸收光谱、热成像、自由空间光通信等而受到了广泛的关注。中红外波段包含了多个大气透明窗口,有着作为气体传感应用的先天优势,并且得益于近红外成熟的器件设计测试流程与微纳加工技术,一些近红外的应用也能够较快地拓展至中红外波段。此外,集成光子器件在一些传感应用中不仅可以做到媲美传统设备的灵敏度,同时还具有低功耗、低成本、结构紧凑,易于与其他设备集成的特点。因此,中红外集成光子传感器件在未来将会在工业检测、科学研究、医疗诊断、军事安防、民用生活等领域中不断发挥出重要的作用。文中对中红外传感系统的三个主要部分:传感单元、光谱仪和探测器做出了简要介绍,展示了目前中红外集成光子传感器件的研究进展,并对其未来发展做出了展望。

关键词：集成光学器件传感器中红外光子学光电子硅基光子学纳米光子学

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基于内嵌空腔绝缘体上硅的GAA器件电学表征与分析

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半导体技术 2023年第7期48卷 563-569页

作者：周虹阳刘强赵兰天陈锦俞文杰中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院大学北京101408

全包围环栅(GAA)器件具有极强的栅控能力,但工艺较为复杂,需采用先进工艺节点制备。基于新型内嵌空腔绝缘体上硅(VESOI)衬底,设计并制备了2种结构的GAA器件(纯GAA器件和π-GAA-π器件)和作为对照组的π器件,并进行了电学表征和分析。2种... 详细信息

全包围环栅(GAA)器件具有极强的栅控能力,但工艺较为复杂,需采用先进工艺节点制备。基于新型内嵌空腔绝缘体上硅(VESOI)衬底,设计并制备了2种结构的GAA器件(纯GAA器件和π-GAA-π器件)和作为对照组的π器件,并进行了电学表征和分析。2种GAA器件均表现出良好的电学性能,开关比均达到108。纯GAA器件表现出更小的亚阈值摆幅(62 mV/dec)、更大的电流密度和更小的漏致势垒降低(DIBL)值,且不受背栅偏压的影响,但其底部栅极与源、漏存在交叠区,加剧了栅致泄漏电流(GIDL)效应;π-GAA-π器件虽然不受GIDL效应的影响,但由于其串联了π沟道,器件电学性能下降。实验结果证明了基于VESOI衬底制备GAA器件的可行性,同时进一步讨论了更高的栅极与空腔对准精度对器件性能的提升,为后续工艺改进提供了参考。

关键词：全包围环栅(GAA)器件内嵌空腔绝缘体上硅(VESOI)衬底亚阈值摆幅(SS) 背栅偏压对准偏差

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