摘要：随着绝缘体上铌酸锂(LNOI)平台集成器件的增加,实现大规模集成变得尤为重要。低串扰和低损耗的多通道交叉波导可以大大减少波导连接的面积,从而提高集成密度和路由的灵活性。利用铌酸锂的各向异性,设计了基于自成像原理的不同尺寸的2×2交叉波导。该交叉波导基于X切LNOI,制造出的器件在C波段的串扰分别小于-33.31 dB(Y传方向)和-30.81 dB(Z传方向),插入损耗最小分别为0.094 dB(Y传方向)和0.356 dB(Z传方向)。

摘要：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。

摘要：柔性光子器件不受传统光电子器件刚性物理状态限制,可弯曲、可折叠、可拉伸的形式使得器件独特的光电性质得以实现和调控,极大拓展了传统光电子器件的发展模式与应用空间。结合新功能光学材料、器件集成技术以及光子器件较电子器件在物质特异性传感、信道容量和抗电磁干扰能力上的优势,柔性光子技术在多学科交叉融合领域的前沿方向,如可穿戴传感、高速光互连、光场调控、生物光遗传等展现出巨大的研究和应用价值。然而目前存在柔性集成光子器件加工制备难、机械柔韧性有限、集成化程度低等挑战。针对以上问题简要回顾了近年来研究人员在柔性光子材料与器件方面取得的研究进展并对其相关技术应用前景进行了总结和展望。

摘要：为实现光栅耦合器与光纤的高效率耦合,基于联合微电子中心有限责任公司(CUMEC)超低损耗氮化硅平台,成功设计并开发了与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容的低损耗、小尺寸氮化硅光栅耦合器。首先对光栅关键参数进行了仿真计算,选择最优参数进行光栅耦合器的设计。然后,基于CUMEC超低损耗氮化硅平台,采用聚焦光栅结构,极大地缩小了光栅耦合器的尺寸,得到的氮化硅聚焦光栅耦合器小线宽结构制备良好。搭建了光学测试系统完成聚焦光栅性能表征,测试结果表明,损耗最优值为4.48 dB,对应波长1548 nm,1 dB带宽大于45 nm。

摘要：光FPGA具有与电FPGA类似的软件定义可重构性和高度通用性,能够极大地提高光芯片开发效率,拓宽集成光电领域产品。本工作基于联合微电子中心有限责任公司(CUMEC)180 nm硅光工艺平台完成了2×2六边形光FPGA的设计与制备,并采用迭代逼近标定法完成了光FPGA网络内所有TBU的高精度标定,通过这种高精度标定方法,TBU消光比可从20.98 dB提高到34.5 dB。基于高精度标定的光FPGA芯片,完成微环与MZI的架构搭建,通过参数控制实现了微环消光比调控(0-28 dB)与光谱平移控制(50 pm),以及MZI消光比调控(0-43 dB)与光谱平移控制(20 pm)。微环与MZI功能及其光谱大范围调控能力的实现,均得益于光FPGA网络内TBU的高精度标定与控制。