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oe1(光电查) - 科学论文

39 条数据
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  • 数字电光全加器设计与仿真

    摘要： 本文展示了一种以硅微环谐振器为核心元件的电光全加器电路设计。该环形谐振器采用载流子注入正向偏置PIN波导结构实现逻辑运算功能。研究同时阐述了所设计全加器的工作原理，并通过实验演示与分析：当以1Gbps速率输入两个数字比特位信息及进位输入位(CIN)时，系统能同步输出相同数据速率的求和输出(SUM)及进位输出(COUT)。通过符合数字全加器逻辑真值表时序的清晰输出波形，验证了该电路设计方案的性能。

    关键词： 光子学、组合逻辑、全加器、微环谐振器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 可扩展微环权重库控制在大规模光子集成电路中的演示

    摘要： 微环谐振器（MRRs）是光子集成电路中普遍存在的可重构光学元件。由于其高灵敏度特性，MRR控制极具挑战性，尤其在大规模光学系统中更为显著。本研究通过实验验证了采用简易校准程序实现MRR权重库的连续多通道控制。所有受控MRR均达到创纪录的高精度与准确度，且通道间串扰可忽略不计。该方法无需直接获取微环权重库输出信号，也无需专门布局校准用途的电学和光学输入/输出端口即可实现精确传输校准。这些特性意味着我们的MRR控制方案能应用于大规模光子集成电路，在保持精度的同时仅需可控的芯片面积成本与I/O复杂度。

    关键词： 权重库、微环谐振器、硅光子学、光子集成电路、光学控制

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 二维层状氧化石墨烯薄膜与微环谐振器集成以增强非线性光学效应

    摘要： 将层状二维氧化石墨烯（GO）薄膜与微环谐振器（MRRs）集成，实验验证了非线性光学的增强效果。采用大面积、无转移、逐层可控的GO涂覆方法，在互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容的掺杂二氧化硅MRRs上集成了均匀涂覆（1-5层）和图案化（10-50层）的GO薄膜，并精确控制薄膜厚度。图案化器件进一步通过光刻和剥离工艺实现薄膜位置与涂覆长度的精准调控。针对不同泵浦功率和共振波长的四波混频（FWM）测量显示：均匀涂覆单层GO的器件效率提升约7.6 dB，而图案化50层GO器件的效率提升达10.3 dB。该测量结果与理论高度吻合——FWM效率的提升源于GO薄膜的高克尔非线性和低损耗特性，以及MRRs内部强烈的光-物质相互作用。通过FWM测量还提取了GO三阶非线性随层数和泵浦功率的变化规律，揭示了GO薄膜从二维单层向准体相行为演变的物理本质。这些结果证实了集成二维层状GO薄膜的光子谐振器具有优异的非线性光学性能。

    关键词： 四波混频、氧化石墨烯、微环谐振器、集成光学、克尔非线性、二维材料

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于TriPleX平台阵列式微环谐振器传感器的性能

    摘要： 集成光学（生物）化学传感器正日益实现商业化，这主要得益于其固有的高灵敏度以及可集成于光流体器件的特性。例如，微环谐振器（MRR）作为多路复用生物传感的微阵列传感器元件具有极强的可行性。采用严格配比的Si3N4和SiO2材料堆叠结构的TriPleX平台已实现MRR的制备。该平台凭借其固有低损耗及对可见光/近红外波段的透明性，适用于多种应用场景。本文阐述了近期关于此类MRR阵列在温度灵敏度、折射率灵敏度及蛋白质固定性能方面的表征成果。研究通过设置参考通道/参考MRR，证实了其对温度或样品组分意外变化的补偿优势。测得折射率灵敏度为104 nm/RIU，检测限约2×10-6 RIU。MRR在温度响应（阵列内变异系数CV≈0.3%）和折射率响应（CV<0.1%）方面表现出高度一致性（以CV值衡量）。此外，同一阵列不同MRR上的蛋白质固定效果也具可比性（CV<3%）。这些参数的良好可比性（即低变异度）不仅支持采用内部参考来校正温度或折射率的意外变化，更有助于最终生物传感应用中实现高精度检测。当前研究聚焦于芯片多功能集成与进一步微型化，以期制造复杂但经济的传感器器件。

    关键词： 折射率、生物传感器、微环谐振器、传感器阵列、集成光学、微环谐振器

    更新于2025-09-23 01:53:16

  • 基于双光子吸收的硅微环光电探测器增强小信号响应度

    摘要： 我们通过实验研究了基于双光子吸收的硅pin微环光电探测器增强电信波长范围内小光学信号小信号响应度的方法。展示了两种方法：第一种利用非线性微环谐振腔中的双稳态效应，第二种采用不同波长的光偏置来提高差分响应度。通过第一种方法实现了180 mA/W的小信号响应度，通过第二种方法实现了141 mA/W的小信号响应度，这两种方法相比相同硅pin微环探测器直接检测小光学信号都实现了近10倍的增强。我们的技术在WDM通信信道的幅度解调、外差检测和光功率监测中具有潜在应用。

    关键词： 微环谐振器、光电探测器、双光子吸收、硅光子学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第16届第四届光子学国际会议(GFP) - 新加坡, 新加坡 (2019.8.28-2019.8.30)] 2019年IEEE第16届第四届光子学国际会议(GFP) - 通过串联集成微环与阵列波导光栅实现的高分辨率氮化硅光谱仪

    摘要： 我们通过在氮化硅上集成微环谐振器和阵列波导光栅（AWG）串联结构，展示了一款高分辨率光谱仪。该集成光谱仪整体尺寸为1.4×1.1平方毫米，在次级AWG的75纳米自由光谱范围内实现了0.75纳米的光谱分辨率。

    关键词： 近红外，微环谐振器，高分辨率，阵列波导光栅

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第16届第四届光子学国际会议(GFP) - 新加坡，新加坡(2019.8.28-2019.8.30)] 2019年IEEE第16届第四届光子学国际会议(GFP) - 绝缘体上锗中红外平台上的耦合谐振器诱导透明效应

    摘要： 我们在绝缘体上锗光子平台上展示了一个工作于中红外波长约1.95微米的热可调谐耦合谐振器诱导透明系统。两个倏逝波耦合的微环谐振器之间实现了1.25吉赫兹的最大耦合速率。

    关键词： 热光调谐、中红外、微环谐振器、绝缘体上锗

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 新加坡, 新加坡 (2019.8.28-2019.8.30)] 2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 面向氮化硅光子平台中波导上透明电路的实现

    摘要： 我们展示了在氮化硅波导上使用金属碳纳米管（CNTs）制成的透明电导体。在氮化硅微环谐振器（MRR）上以2%的最优覆盖率覆盖时，在电流密度达到35 μA/μm之前，透射率变化可忽略不计。

    关键词： 氮化硅波导、微环谐振器、电流密度、金属碳纳米管、透明导电体

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第24届光电子与通信会议(OECC)暨2019年国际光子学在交换与计算中的应用会议(PSC) - 日本福冈 (2019.7.7-2019.7.11)] 2019年第24届光电子与通信会议(OECC)暨2019年国际光子学在交换与计算中的应用会议(PSC) - 基于双光子吸收的高响应度硅微环光电探测器

    摘要： 我们报道了一种基于双光子吸收的硅pin微环光电探测器，其响应度通过光学谐振和光学偏置得到增强。实现了100mA/W的小信号响应度，这是目前已报道的基于双光子吸收的硅光电探测器中最高的。

    关键词： 微环谐振器、硅光子学、光电探测器、双光子吸收

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 高速直接调制圆柱矢量光束激光器

    摘要： 柱矢量（CV）光束在从操控到通信的广泛应用中极具价值。尽管存在多种CV光束发射方案，但通过有源光子集成器件（尤其是直接调制场景）高效产生矢量光束仍是突出挑战。本研究首次报道了电泵浦条件下高速直接调制的CV光束激光器?；诹谆鞯奈⒒非煌ü阶橛呕坠庹な迪值ツ＜ど?，并借助离子注入达成高效发射。高微分增益多量子阱结构与小尺寸有源区有利于高速调制，表面发射特性便于二维阵列集成。该激光器输出功率>1mW且边模抑制比（SMSR）约50dB，实验中实现了8-20Gbit/s的CV光束激光输出。此外，以10Gbit/s直接调制CV光束激光器为种子源的2公里光纤矢量本征模传输链路也展现出优异性能。这些成果为利用集成激光器开发更多CV光束赋能的经典与量子通信应用开辟了道路。

    关键词： 光子集成器件、圆柱矢量光束、微环谐振器、直接调制、半导体激光器

    更新于2025-09-16 10:30:52