超均匀无序波导和近红外硅光子学器件
近日,来自美国和英国的一个联合研究小组的研究人员们推出了超均匀无序平台实现近红外(NIR)光子设备来创建、探测和操纵光。 他们在一个绝缘体上的硅(SOI)平台上建造了这个装置,以演示在一个不受晶体对称性约束的灵活的硅集成电路结构的功能。 科学家们报告了被动器件元件的结果,包括波导和谐振器与传统的绝缘体上硅条形波导和垂直耦合器无缝集成。与在肋状和条形波导上制作的硅光子器件相比,超单无序平台改善了器件的致密性,提高了能量效率和温度稳定性。 世界范围内在硅光子学领域的成绩导致了可以越来越低的成本设计光学数据通信,以满足数据中心快速增长的需求。图:从左到右生成超均匀无序壁网结构(a)的协议:三角形晶格、其傅里叶谱和产生蜂窝网络的对偶镶嵌协议。(b)从左到右:隐秘的超均匀点模式、它的傅里叶光谱和将它转换成三面协调无序网络的对偶镶嵌协议 云计算和随需娱乐的爆炸式增长对数据传输、处理和存储的成本和能源需求提出了越来越大的挑战。光学......阅读全文
超均匀无序波导和近红外硅光子学器件
近日,来自美国和英国的一个联合研究小组的研究人员们推出了超均匀无序平台实现近红外(NIR)光子设备来创建、探测和操纵光。 他们在一个绝缘体上的硅(SOI)平台上建造了这个装置,以演示在一个不受晶体对称性约束的灵活的硅集成电路结构的功能。 科学家们报告了被动器件元件的结果,包括波导和谐振器与传
硅基近红外光电转换取得突破
近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈沁课题组联合东南大学的王琦龙教授紧密合作,在低成本高效硅基热电子红外光电探测器方面取得了系列进展。他们首先提出了Au纳米颗粒修饰Si金字塔结构的方案,实验证明他们制备的这些器件的性能与那些精心设计、成本高昂的Si基近红外光电探测器性能相当,有望应用在
【解密】100ppm的低成本“检测神器”-让甲烷泄露无所遁形!
据麦姆斯咨询报道,IBM研究人员已研制出吸收光谱平台,可以扩展到红外光谱“指纹区”。IBM公司Thomas J. Watson研究中心的团队展示了一种基于硅光子技术的芯片级光谱仪,对甲烷的探测灵敏度达100ppm。 该平台采用光纤连接1650 nm半导体激光器和砷化镓铟(InGaAs)近红外探
纳米天线首次实现可见光波段内通讯
美国波士顿大学科学家首次开发出能在可见光波段内操作的纳米无线光学通讯系统,更短波长的可见光将大大缩小计算机芯片的尺寸。新系统的核心技术是一种纳米天线,能让光子成群移动并高精控制光子与表面等离子体间的相互转换。相关论文发表在《自然—科学报告》上。 据IEEE《光谱学》杂志网站报道,此前沿单一通道
中美研究人员设计出新型硅基光子芯片
中国南京大学和美国加州理工学院研究人员11月25日在英国《自然·材料》杂志网络版上发表论文称,他们设计出一种新型硅基光子芯片,初步实现了光的单向无反射传输,拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域,为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。 通过光子而非电子携带信
硅激光向中红外光“挺进”
研究人员在近期在线出版的《自然—光子学》(Nature Photonics)期刊上报道,将硅激光的运行波长从近红外扩展到中红外光的可能性得到了极大提升。 在医学诊断和环境监测等领域,非常需要一种便宜、高能量、运行波段在中红外光范围(2微米~5微米)的硅半导体激光,但目前还没有这种激光。 Haishe
光子芯片上掺铒波导激光器面世
瑞士洛桑联邦理工学院研究人员研制出有史以来第一个芯片集成的掺铒波导激光器。该激光器性能接近基于光纤激光器,且将“精确可调波长”与“芯片级光子”两大实用性特点合二为一。这一突破发表在新一期《自然·光子学》杂志上。研究人员使用最先进的制造工艺开发了这个芯片级激光器。他们首先在超低损耗氮化硅光子集成电路上
光子芯片上掺铒波导激光器面世
科技日报北京6月12日电 (记者张梦然)瑞士洛桑联邦理工学院研究人员研制出有史以来第一个芯片集成的掺铒波导激光器。该激光器性能接近基于光纤激光器,且将“精确可调波长”与“芯片级光子”两大实用性特点合二为一。这一突破发表在新一期《自然·光子学》杂志上。研究人员使用最先进的制造工艺开发了这个芯片级激光器
微电子所硅光子平台开发取得进展
近日,中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心研究员闫江团队在硅光子平台开发方面取得新进展,完成硅基波导集成的锗探测器和硅基调制器的流片并取得优良结果。 硅光子技术是集成电路后摩尔时代的发展方向之一,旨在利用基于CMOS工艺的大规模集成电路技术在硅基衬底上进行光子器件和芯片的开发,最终实
小尺寸、高消光比的低功耗硅光开关研制出炉
硅光集成是指利用CMOS工艺平台,将实现高性能调制、探测、传输和复用等功能的器件集成在同一芯片上,通过规模集成面向片上和片间光互连、高速光通信、集成传感和智能计算等提供性能更优、更具性价比的芯片和组件,其中低功耗、高性能的光开关是硅光集成在上述应用场景中需要的核心器件。 当前,硅光集成开关器件
新方法让光子电子动量相匹配-有望使硅基器件获新功能
美国麻省理工学院和以色列理工学院的科学家近日宣布,他们合作设计出一种新方法,让光子的动量与电子的动量相匹配,从而增强光和物质的相互作用。最新研究有望催生更高效的太阳能电池、新型激光器以及发光二极管(LED)等设备。 研究人员解释称,一般而言,电子的动量比光粒子(光子)的动量大几个数量级,由于动
新途径!集成于硅芯片上的石墨烯黑体发光器
通常,集成于硅芯片上的高速发光器可作为硅基光电子学的新型架构,但基于化合物半导体的发光器很难在硅衬底上直接制造,该类发光器与硅基平台的集成面临着严峻挑战。因此,能在近红外(NIR)区域(含电信波长)工作,且高速、高度集成于硅片上的石墨烯黑体发光器开发得到契机。矩形石墨烯片连接至源极与漏极,调节输
高性能计算机超结点的关键微纳光电子器件研究取得突破
高性能计算机的运算速度主要取决于超结点中的CPU及CPU之间的数据传输和数据交换能力,但这种数据传输和数据交换速度慢、延迟大等问题阻碍了高性能计算机计算速度的提高。因此,迫切需要实现光数据交换代替电数据交换,大幅度的提高光数据交换的带宽、延迟、功耗、密度等性能。 在国家重大科学研究计划的支
可控硅器件的概念
晶闸管又叫可控硅(Silicon Controlled Rectifier, SCR)。自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族,它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管,等等。 可控硅器件是一种非常重要的功率器件,可用来做高电压和高电
硅光子平台开发获重要成果
近日,中国科学院微电子研究所集成电路先导工艺研发中心研究员闫江团队在硅光子平台开发方面取得新进展,完成硅基波导集成的锗探测器和硅基调制器的流片并取得优良结果。 硅光子技术是集成电路后摩尔时代的发展方向之一,旨在利用基于互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺的大规模集成电路技术在硅基衬底上进行光子
日本学者研制出带有等离子波导管的超快节能全光开关
NTT和东京工业大学(Tokyo Tech of Technology)共同开发了一种全光开关,该开关在超快状态下工作,响应时间在飞秒(fs)范围内,能耗在飞焦(fJ)范围内。为了同时实现速度和能量效率,研究人员将基于等离激元的纳米级光波导与石墨烯结合在一起。研究人员之所以使用石墨烯,是因为它在
上海微系统所等开发出可批量制造的新型光学“硅”与芯片技术
5月8日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员欧欣团队在钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片制备领域取得突破性进展。相关研究成果以《可批量制造的钽酸锂集成光子芯片》(Lithium tantalate photonic integrated circuits for volume manufac
中国科大首次研制成功硅基导模量子集成芯片
日前,中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室任希锋研究组与浙江大学科学家合作,首次研制成功硅基导模量子集成芯片,实现单光子态和量子纠缠态在偏振、路径、波导模式等不同自由度之间的相干转换,其干涉可见度均超过90%,为集成量子光学芯片上光子多个自由度的操纵和转换提供重要实验依据。研究成果6月20日
美研制出能隔离光信号的硅波导
美国科学家在8月5日出版的《科学》杂志上撰文指出,他们研制出了一块新的硅基光学波导,能将硅芯片上的光信号隔离开,解决了建造光子芯片长期存在的问题,为下一代光子芯片的研制铺平了道路。 与电子芯片相比,光子芯片拥有超高速的运算速度、超大规模的信息存储容量、能量消耗小、散发热量低等优点,因此,用
半导体所硅基光子学研究取得重要突破
基于硅基微纳波导的硅基光子学由于可以实现超小体积、低能耗、CMOS兼容的单片高密度光电集成,已被各国公认为突破计算机和通信超大容量、超高速信息传输和处理瓶颈的最理想技术之一。 日前,中科院半导体研究所在该领域取得世界领先水平的重大技术突破。半导体所由王启明院士率先开展硅基光子学研究,近年来
比利时研究人员开发出新型可见光宽带光源
分析测试百科网讯 一种应用在色散设计的氮化硅波导上的新刻蚀方法已经被开发出来,并进行了实验验证。 在超连续谱的产生过程中,多个非线性光学效应的相互作用导致频谱大幅扩大。因此,超连续谱的产生规避了对合适的增益介质的需求,并且使可操作的电磁频谱的中红
我科学家首次研制成功硅基导模量子集成光学芯片
中国科技大学中科院量子信息重点实验室任希锋研究组与浙江大学教授戴道锌合作,首次研制成功硅基导膜量子集成芯片。成果近日发表于《自然—通讯》。 集成光学的器件及系统具有尺寸小、可扩展、功耗低、稳定性高等诸多优点,在经典光学和量子信息领域受到关注。以往集成量子光学芯片研究通常采用偏振自由度或路径自由
突破!睿创团队中红外带间级联激光器研究取得重要进展
近日,睿创研究院及睿创光子团队在中红外带间级联激光器(Interband cascade laser,ICL)的研究取得重要进展,相关团队实现了高性能、室温连续工作、多个激射波长的带间级联激光器系列,结合分子束外延技术,在InAs衬底上生长带间级联激光器材料,制备的窄脊器件室温激射波长接近4.6
科学家成功研发可批量制造新型光子芯片技术
中新网北京5月9日电 (记者 孙自法 郑莹莹)中国科学院最新发布消息说,由中国科学院上海微系统与信息技术研究所(上海微系统所)、瑞士洛桑联邦理工学院组成的合作团队在国际上另辟蹊径,最近在钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片制备领域取得突破性进展,已成功研发并实现可批量制造的新型光子芯片——钽酸锂集成光
中英科学家发明新型集成光漩涡器件
记者从中山大学获悉,由该校千人计划引进人才余思远教授领衔,中、英四所大学研究人员组成科研团队,成功地在硅基光波导芯片上首次集成了“漩涡光束”发射器件阵列。研究成果作为封面报道发表于10月19日出版的美国《科学》杂志及其期刊网站主页。业内专家认为,该成果开辟了集成光子学领域的一个新前沿。 据
“超表面”器件能集成光子量子操作
据最新一期《科学》杂志报道,美国哈佛大学研究人员开发出一种新型光学器件,即“超表面”,可在单一的平面上完成复杂量子操作。超表面可同时承担多种传统光学元件功能,解决了光子量子信息处理领域长期存在的体积庞大、组件繁多等扩展性难题,有望推动常温下量子计算和量子网络的实现。光子是光的基本粒子,具有高速、抗干
“十二五”863计划“光子集成技术与系统应用”项目验收
9月22日,科技部高新司组织专家在北京召开了“十二五”国家863计划信息技术领域“光子集成技术与系统应用”项目验收会。项目牵头单位为中国科学院半导体研究所,课题承担单位包括浙江大学、北京大学、武汉邮电科学研究院、南京大学、北京邮电大学等单位。 该项目突破了低损耗硅纳米线波导、波分复用器件、
宁波材料所近红外热活化延迟荧光材料与器件研究获进展
近红外有机发光二极管(NIR-OLEDs)在生物成像、防伪、传感器、远程医疗、显微摄影、夜视显示等方面颇具实际应用价值,已成为有机电致发光器件的重要发展方向之一,而热活化延迟荧光(TADF)材料可以实现100%激子利用率,其量子效率可媲美基于贵重金属的磷光材料,具有应用潜力。受能隙定律的影响,近
美研制出迄今能耗最低的全光开关
据美国物理学家组织网5月3日报道,美国联合量子研究所(JQI)的科学家最新研制出迄今能耗最低的一款全光开关。新开关有望成为光子学和电子学“联姻”的纽带,科学家们可据此研究出能工作的光电通讯协议。研究发表在《物理评论快报》杂志上。 新开关能引导光束从一个方向到达另一个方向,整个过程只需耗费
用光处理信息光电子芯片问世
图中白色光束为后期绘制而成,目的是说明这种芯片可以直接使用光与外部世界交流。 美国科学家称近日研发出世界上首个用光处理信息的光电子芯片。它依旧使用电子来计算,但是可以直接使用光来处理信息。这一成果或将打开超高速、低能耗数据处理的大门。研究结果12月24日发表在《自然》期刊上。 据加州大学伯