检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2024年第15期44卷 273-294页

作者：韩昌灏王皓玉舒浩文秦军王兴军北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 美国加利福尼亚大学圣芭芭拉分校电子与计算机工程系加利福尼亚圣芭芭拉931063 北京大学集成电路学院北京100871 北京大学长三角光电科学研究院江苏南通226010 北京大学纳光电子前沿科学中心北京100871 北京信息科技大学信息与通信系统实验室北京100101 鹏城实验室广东深圳518055

随着新一代信息技术的大规模应用,全球数据总量呈现指数式增长趋势,光通信凭借其大带宽、大容量、低损耗、低串扰等优势成为信息通信网络的重要组成部分。硅基光电子技术作为光电子集成技术的重要分支,是实现光通信小型化、多功能化的... 详细信息

随着新一代信息技术的大规模应用,全球数据总量呈现指数式增长趋势,光通信凭借其大带宽、大容量、低损耗、低串扰等优势成为信息通信网络的重要组成部分。硅基光电子技术作为光电子集成技术的重要分支,是实现光通信小型化、多功能化的重要方法。在硅基光电子系统中,硅基调制器是完成信息传输与处理的核心功能单元。本文从硅基调制器的理论基础出发,综述硅基调制器的最新研究进展,按照材料体系的不同,分别对纯硅调制器与硅基异质材料调制器进行系统介绍,最后对该领域的未来发展进行详细讨论。

关键词：集成光学硅基调制器光电子学光通信光互连

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专题导读

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电信科学 2025年第4期41卷 1-2页

作者：陈章渊胡卫生纪越峰北京大学北京大学电子学院光子传输与通信全国重点实验室(北京实验区) 北京通信学会上海交通大学上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京邮电大学北京邮电大学信息光子学与光通信全国重点实验室国家重点研发计划重点专项总体专家组

随着人工智能技术的快速发展,智算中心作为大模型和AI应用的关键算力基础设施,其高效运行对光互联与组网提出了更高要求。传统光互联架构已难以满足高实时性、高突发性和高可靠性等智算中心数据传输需求所呈现的新特征与新需求。为此,... 详细信息

随着人工智能技术的快速发展,智算中心作为大模型和AI应用的关键算力基础设施,其高效运行对光互联与组网提出了更高要求。传统光互联架构已难以满足高实时性、高突发性和高可靠性等智算中心数据传输需求所呈现的新特征与新需求。为此,业界提出了多种新型的光互联架构和创新机制,旨在通过技术创新途径,有效提升智算中心光互联的综合性能与效率,为AI时代的算力需求提供坚实的网络支撑。

关键词：高实时性智算中心组网高突发性

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超紧凑硅基混合表面等离激元光场窄化器件的实验研究

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物理学报 2022年第19期71卷 266-271页

作者：孙鹏斐朱科建许鹏飞刘兴鹏孙堂友李海鸥周治平北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室桂林541004 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

本文设计、制备了一种基于硅基光电子技术的超紧凑混合表面等离激元光场窄化器件,并验证了器件的纳米聚焦性能.实验结果表明,该光场窄化器件利用了长度约为1.23μm的锥形渐变结构,将硅条形波导中的光场聚焦到硅基混合表面等离激元波导中... 详细信息

本文设计、制备了一种基于硅基光电子技术的超紧凑混合表面等离激元光场窄化器件,并验证了器件的纳米聚焦性能.实验结果表明,该光场窄化器件利用了长度约为1.23μm的锥形渐变结构,将硅条形波导中的光场聚焦到硅基混合表面等离激元波导中,在1550 nm的近红外波段最高可实现约20倍的非谐振光场增强效应.结构简单,性能优异的硅基混合表面等离激元光场窄化器件,在光场操控、光传感、非线性光学器件、光相变存储等领域中具有潜在的应用价值.

关键词：硅基光电子硅基混合表面等离激元片上纳米聚焦大规模光电子集成

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基于微转印方法实现III-V-on-SOI异质集成光电探测器

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光通信研究 2024年

作者：王兆璁权志恒郑施冠卿朱岩叶楠陆梁军周林杰宋英雄上海大学特种光纤与光接入网重点实验室北京英孚瑞半导体科技有限公司上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海交通大学平湖智能光电研究院

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度、高传输速度的优势，但受限于硅材料的光电性能，单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0 × 10 cm-2的吸收系数，可制... 详细信息

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度、高传输速度的优势，但受限于硅材料的光电性能，单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0 × 10 cm-2的吸收系数，可制成具有较高吸收效率的有源光探测器件。因此，通过异质集成的方式，将InGaAs/InP有源器件与硅基波导结合成为基于硅光子平台实现高效光电探测器的一个可行方向。大晶格失配及热膨胀系数的差异使得通过外延生长技术实现大规模集成变得非常困难，而键合集成技术中的微转印技术可以实现微米尺度量级的集成，进而低成本、高效率的制备出异质集成器件。而在该技术的现有制备流程中，通过刻蚀牺牲层实现器件与衬底分离的方案需要极高的工艺积累。文章的研究目的是在保留探测器原衬底的情况下，利用微转印方法实现InGaAs/InP 雪崩光电探测器件与绝缘体上硅(SOI)光栅耦合器的直接键合集成。【方法】在研究方法上，文章研究了微转印方法的基本原理，搭建了微转印实验平台。通过微转印方法实现了III-V族雪崩光电探测器(APD)样片与SOI光栅耦合器(GC)的异质集成，基于测试结果评估微转印方法的可行性。【结果】通过微转印集成获得的异质集成光电探测器，响应带宽约为4 GHz，暗电流约为13 nA(@-13 V)，与该样片集成前的性能测试数据基本一致。受到耦合损耗的影响，集成后整体结构的响应度为7.3 × 10-3A/W(@-25 V)。排除输入端光纤-光栅耦合器的损耗之后，集成器件的响应度约1.8 × 10-2A/W(@-25 V)。【结论】文章的工作验证了基于微转印方法实现III-V族雪崩光电探测器与SOI波导平台进行异质集成的可行性。通过保留InP衬底，使微米级×微米级尺度的APD光电探测器与SOI光栅耦合器通过InP衬底/硅基光子平台界面间的范德华力实现了直接键合集成，以此简化微转印工艺的实施流程而提高集成效率。通过实验可以验证，集成前/后器件的暗电流和带宽性能基本保持不变。

关键词：硅基光电子异质集成微转印光电探测器

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基于微转印方法实现Ⅲ-V-on-SOI异质集成光电探测器

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光通信研究 2025年第2期2期(17)卷 86-92页

作者：王兆璁全志恒郑施冠卿朱岩叶楠陆梁军周林杰宋英雄上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444 九峰山实验室工艺中心武汉430074 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 上海交通大学平湖智能光电研究院浙江平湖314299 北京英孚瑞半导体科技有限公司北京100037

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度和高传输速度的优势,但受限于硅材料的光电性能,单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0×10 cm^(-2)的吸收系数,可制成... 详细信息

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度和高传输速度的优势,但受限于硅材料的光电性能,单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0×10 cm^(-2)的吸收系数,可制成具有较高吸收效率的有源光探测器件。因此,通过异质集成的方式,将InGaAs/InP有源器件与硅基波导结合成为基于硅光子平台,是实现高效光电探测器的一个可行方向。大晶格失配及热膨胀系数的差异使得通过外延生长技术实现大规模集成变得非常困难,而键合集成技术中的微转印技术可以实现微米尺度量级的集成,进而低成本、高效率地制备出异质集成器件。而在该技术的现有制备流程中,通过刻蚀牺牲层实现器件与衬底分离的方案需要极高的工艺积累。文章的研究目的是在保留探测器原衬底的情况下,利用微转印方法实现InGaAs/InP雪崩光电探测器件(APD)与绝缘体上硅(SOI)光栅耦合器(GC)的直接键合集成。【方法】文章研究了微转印方法的基本原理,搭建了微转印实验平台。通过微转印方法实现了Ⅲ-V族APD样片与SOI GC的异质集成,基于测试结果评估微转印方法的可行性。【结果】通过微转印集成获得的异质集成光电探测器,响应带宽约为4 GHz,暗电流约为13 nA(@-13 V),与该样片集成前的性能测试数据基本一致。受到耦合损耗的影响,集成后整体结构的响应度为7.3×10^(-3) A/W(@-25 V)。排除输入端光纤-GC的损耗之后,集成器件的响应度约为1.8×10^(-2) A/W(@-25 V)。【结论】文章验证了基于微转印方法实现Ⅲ-V族APD与平台进行异质集成的可行性。通过保留InP衬底,使微米级×微米级尺度的APD与SOI GC通过InP衬底/硅基光子平台界面间的范德华力实现了直接键合集成,以此简化了微转印工艺的实施流程,从而提高了集成效率。通过实验可以验证,集成前/后器件的暗电流和带宽性能基本保持不变。

关键词：硅基光电子异质集成微转印光电探测器

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微波光子传感技术研究进展综述

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电子学报 2022年第4期50卷 769-781页

作者：王彬张伟锋赵双祥樊昕昱北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120 新体制民用雷达重庆市重点实验室重庆401120 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240

微波光子学是一门研究光与微波相互作用的新型交叉学科,旨在利用现代光学技术实现高频宽带微波信号产生、传输、处理和测量.其中,微波光子传感是微波光子学一个重要的研究领域,它采用光学传感器实现温度、应变、压力等传感参量光域感知... 详细信息

微波光子学是一门研究光与微波相互作用的新型交叉学科,旨在利用现代光学技术实现高频宽带微波信号产生、传输、处理和测量.其中,微波光子传感是微波光子学一个重要的研究领域,它采用光学传感器实现温度、应变、压力等传感参量光域感知,基于微波光子技术实现光域传感信息到微波域的线性映射和转换,结合微波信号处理技术实现传感信号解调,具有传感精度高、测量速度快等显著优势.本文系统性地回顾了微波光子传感技术最新研究进展,介绍了各类微波光子传感技术的基本工作原理,并展望了未来的研究方向和发展趋势.

关键词：微波光子传感器信号产生微波光子滤波频谱整形-波长时间映射分布式/准分布式传感集成微波光子

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用于超高分辨率位移测量的迈克尔逊激光器

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宇航计测技术 2025年第1期45卷 7-12页

作者：秦晓敏刘子捷王志洋史航博卢子奇史田田陈景标北京大学电子学院量子电子学研究所区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 北京大学集成电路学院微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871 合肥国家实验室合肥230088

高分辨率位移测量对于光刻机、精密加工、生物探测等领域具有重要的作用。提出一种基于迈克尔逊激光器的新型位移测量方案,与传统激光干涉方案采用电子细分干涉条纹方法不同,该方案将位移测量溯源到激光频率测量,实现位移的高分辨率测... 详细信息

高分辨率位移测量对于光刻机、精密加工、生物探测等领域具有重要的作用。提出一种基于迈克尔逊激光器的新型位移测量方案,与传统激光干涉方案采用电子细分干涉条纹方法不同,该方案将位移测量溯源到激光频率测量,实现位移的高分辨率测量。搭建一种基于法拉第原子滤光器的法拉第-迈克尔逊激光器构型,利用窄带宽的法拉第反常色散原子滤光器作为选频器件,实现两路激光模式的同时起振输出,并初步测试了系统的位移测量分辨率,证实了方案的可行性。由于频率测量可以达到远超12位的分辨率,因此该方案理论上可以实现pm甚至优于pm的位移测量分辨率,为未来的高分辨率位移测量提供新思路。

关键词：高分辨率几何量测量拍频激光器激光干涉仪

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光纤旋转地震仪的研究现状与潜在应用

光纤旋转地震仪的研究现状与潜在应用

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2023年中国地球科学联合学术年会

作者：曹新宇周子奇朱兰鑫陈彦钧李正斌北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室

早在数个世纪以前,人们就观察到了地震波引发的旋转效应。最早记载于1783年意大利Calabrian地震后,Serra San Bruno宪章馆的两座装饰性方尖碑发生旋转,其中一根方尖碑从右向左扭转,另一根则从左向右扭转。随后,人们也观察到地震时寺庙... 详细信息

早在数个世纪以前,人们就观察到了地震波引发的旋转效应。最早记载于1783年意大利Calabrian地震后,Serra San Bruno宪章馆的两座装饰性方尖碑发生旋转,其中一根方尖碑从右向左扭转,另一根则从左向右扭转。随后,人们也观察到地震时寺庙、墙壁等建筑物出现旋转现象,然而这些观察局限于记录现象,并未深入分析。

关键词：旋转地震仪地震学地震波潜在应用

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压电陶瓷扫描式双光子内窥成像技术研究进展

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中国激光 2022年第19期49卷 226-239页

作者：王聪昊张秀磊崔皓东马健睿吴润龙刘惠兰王爱民冯丽爽北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京大学分子医学研究所膜生物学国家重点实验室北京100871 北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室北京100191 北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871

双光子内窥成像技术是一种基于双光子激发原理的新型内窥成像技术,具有光学层析能力、穿透深度深、光毒性小、无标记成像等技术优势,可以同时实现细胞结构成像和功能成像,在生命科学、临床医学等领域具有巨大的发展潜力。在近十几年的... 详细信息

双光子内窥成像技术是一种基于双光子激发原理的新型内窥成像技术,具有光学层析能力、穿透深度深、光毒性小、无标记成像等技术优势,可以同时实现细胞结构成像和功能成像,在生命科学、临床医学等领域具有巨大的发展潜力。在近十几年的发展中,压电陶瓷扫描式双光子内窥成像技术不断取得突破,并在生物医学成像领域实现了新应用。本文对压电陶瓷扫描式双光子内窥成像技术及其在国内外的研究进展进行了总结,并介绍了该技术在生物医学成像领域的应用。

关键词：医用光学双光子成像内窥镜双包层光纤微型显微物镜压电陶瓷扫描器

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短距离弱耦合空分复用实时光传输技术

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电信科学 2022年第7期38卷 31-36页

作者：高宇洋李巨浩何永琪陈章渊北京大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 鹏城实验室广东深圳518055

短距离光纤传输系统的容量扩展受到越来越广泛的关注。空分复用光传输技术提供了纤芯和模式两个新维度,可以大大提升单根光纤的传输容量。然而空间信道间的串扰严重限制了空分复用技术的实用化。首先研究了弱耦合空分复用光纤,通过在纤... 详细信息

短距离光纤传输系统的容量扩展受到越来越广泛的关注。空分复用光传输技术提供了纤芯和模式两个新维度,可以大大提升单根光纤的传输容量。然而空间信道间的串扰严重限制了空分复用技术的实用化。首先研究了弱耦合空分复用光纤,通过在纤芯引入环形折射率微扰的方法实现了模式之间的有效分离;其次,提出了一种可以处理非圆对称简并模式的全光纤复用/解复用器件以及低插损、低串扰扇入扇出器;在此基础上,使用低成本商用强度调制直接检测光模块,实现了短距离弱耦合模分复用及多芯少模复用实时光传输;最后对空分复用实时光传输技术进行了展望。

关键词：少模光纤空分复用实时光传输

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