摘要：从硅基光电子芯片在近年来的发展现状入手,对大规模集成背景下的器件与系统性能匹配发展脉络进行综述,同时从设计人员以及生产制造的角度,对面向规模芯片出货的生产模式、设计制造全流程方法以及一致性工程等关键技术进行分析,并进一步讨论未来硅基光电子集成芯片的大规模推广应用前景。

摘要：光子化研究是相控阵雷达的发展趋势,光子晶体以其优异的集成度及光学特性在相控阵雷达光子化研究中具有广泛的应用前景。基于光子晶体波导慢光特性及热光调制原理,设计了应用于相控阵雷达波束形成网路的光实时延迟线。通过优化光子晶体慢光波导参数,所设计光子晶体光实时延迟线可实现延时量为0～36.69ps的高精度调谐,得到23GHz以上的延时带宽。通过优化实时延迟线群速度随温度的色散特性,温度每变化1℃,延时量变化量在0.36～1.57ps/mm范围内。所提出的基于光子晶体波导的光实时延迟线,可实现延时量的高效、高精度调谐,相对于传统电域波束形成网络,具有集成度高、瞬时带宽大、调谐精度高等优点,为高频段宽带相控阵雷达波束形成网络的研发提供了理论基础。

摘要：鉴于波导定向耦合器在集成光路以及光电集成方面的广泛应用,提出了一种基于光子晶体波导间高效耦合的光子晶体定向耦合器。通过主波导和耦合波导间的耦合,可以实现对波长为1 490 nm和1 550 nm电磁波的高效分光。在将器件长度控制在30μm左右的同时,其总效率高达93.05%。另外,发现主波导和耦合波导间介质柱结构参数对电磁波的耦合周期有着极大的影响。并通过将介质柱沿z方向拉伸0.1a(a为晶格周期),设计了工作波长为1 530 nm和1 540 nm的光子晶体定向耦合器,器件长度仅为60μm。通过拉伸介质柱的纵向长度,可以大幅减小耦合周期,这对缩小器件体积以及实现更为密集的波分复用有着重要的意义。

摘要：高校离退休信访不同于普通信访,具有形成因素的复杂性、产生时机的突发性、重复上访的群体化和信访化解的综合性等特征,其困境集中体现为信访部门的职能、定位不明,高校信访运行体制不畅,高校信访事项结项难,信访工作成本加大等。基于此,文章提出了高校信访法治化的建设路径,即建立协调统一的信访结构体制,畅通利益诉求表达与沟通渠道,构建分层的矛盾纠纷分流制度,加强程序性规范设计,建立涉法涉诉信访事项导入司法程序机制。

摘要：细菌的快速检测可以对疾病、疫情和环境污染给出早期预警,以便及早控制,防止病菌的蔓延。介绍了一种可用于快速细菌检测的分子筛芯片,给出了分子筛芯片的制备方法。通过研究KOH溶液对硅的不同晶面的湿法腐蚀速率以及这种速率差异对不同晶向硅片腐蚀形态的影响,研究结果表明,能用于分子筛芯片的只能是(110)型硅,进一步研究版图的排布与最后刻蚀结果之间的关系,得出支撑结构的长边必须是与(111)晶面方向垂直才能满足芯片的结构要求。最后介绍了其在细菌检测领域以及氢气提纯等方面的应用。

摘要：基于CMOS兼容的硅基光子集成工艺,设计并实现了一种具有高边带抑制比的硅基单片集成单边带调制器。单边带调制器采用正交混合耦合器实现上下两臂等幅度、90°相位差的射频信号加载,基于硅基双驱动马赫曾德尔调制器的热移相器调控上下两臂光相位差为90°,实现了效果显著的单边带抑制。基于CUMEC公司CSiP180 Al工艺和工艺设计包(PDK)完成芯片制备,采用金丝引线实现了正交混合耦合器的空气桥结构。测试结果显示该硅基单片集成单边带调制器在18~32 GHz频率内边带抑制比均高于12 dB,在21 GHz工作频率时边带抑制比达到了32 dB。该单边带调制器有望应用在光通信和微波光子系统中。

摘要：干涉式集成光学陀螺仪利用光电子集成技术实现陀螺系统的芯片化,在实现高性能的同时,可实现批量化生产,满足低体积、重量、功耗和成本(SWa P+C)指标,在无人领域具有重要应用前景。根据干涉式集成光学陀螺的发展脉络及趋势,设计了基于氮化硅的低损耗波导环和单偏振波导谐振腔、异质波导集成耦合结构等关键部件,搭建了基于无源芯片与光纤环的干涉式集成光学陀螺实验样机,实现精度0.03°/h(Allan方差),为目前国内已有报道同类陀螺系统的最优精度。最后,给出了干涉式集成光学陀螺的应用前景分析。

摘要：针对硅光子器件的特殊性提出了与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容的硅光工艺开发的基本原则和关键问题。相比于工艺,硅光在芯片设计的方法和流程方面面临更多的挑战,例如硅光子技术与CMOS工艺兼容性,可重复IP制定及复杂芯片的快速设计等。故充分利用先进的半导体设备和工艺、个别工艺的特殊控制、多层次光电联合仿真是硅光子芯片从小规模设计走向大规模集成应用的关键。光子链路的仿真、器件行为级模型、版图的布局布线及验证等是硅光芯片走向成熟的关键。

摘要：采用CMOS兼容工艺,在绝缘体上硅（SOI）晶圆片上制备了高性能波导集成型锗pin光电探测器。该光电探测器锗区长度为15μm,宽度分别为1,2,3,4和5μm。光波导与探测器间的光耦合为倏逝波耦合。为了进一步提高探测器的性能,在结构设计上采用了聚焦耦合光栅及楔形耦合增强结构,在材料生长方面采用了选择性外延生长法,以提高锗的质量。通过暗电流、响应度、带宽及眼图测试对光电探测器性能进行了表征。测试结果表明在-2 V的反向偏压下,尺寸为15μm×4μm的光电探测器暗电流低至169 nA,其在波长1 530 nm处的最高响应度为0.43 A/W,3 dB带宽高达48 GHz并获得40 Gbit/s的清晰眼图。

摘要：光电子集成芯片正朝着超宽带、多功能、高密度方向发展,芯片测试表征贯穿设计、流片和封装过程,尤其是非侵入式无损伤的片上在线测量技术,该技术能够有效提高测试效率和芯片良率。提出基于光采样的光电子芯片片上在线测量方法,通过光采样上、下变频,分别对宽带电光调制器芯片和光电探测器芯片进行测试,借助光频梳的时频变换关系对光频梳的不平坦响应进行校准,利用微波二端口网络理论对适配网络的退化响应进行去嵌入,提取光电子芯片的本征频率响应参数。通过低频光电检测实现高频电光调制器芯片测试,通过窄带电光驱动实现宽带光电探测器芯片测试,测试过程中不会损伤晶圆,且不影响芯片的后续制备进程,为晶圆级光电子芯片在线测量提供技术方案。