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oe1(光电查) - 科学论文

16 条数据
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  • 硅基钛酸钡-氮化硅混合电光器件中的超低功耗调谐

    摘要： 作为集成电子学的光学模拟技术，集成光子学已以光互连形式在数据中心得到广泛应用。随着全球网络流量持续激增，此类电路的功耗成为关键考量因素。传统上依赖等离子体色散效应或热光效应等固有高功耗现象的电调谐光子集成器件，对整体功耗预算贡献显著。本研究在硅基集成平台上展示了钛酸钡(BTO)-氮化硅(SiN)混合材料的超低功耗折射率调控技术——通过利用厚度小于100纳米的铁电BTO薄膜中强电场驱动泡克耳斯效应实现调谐。经推算，在跑道型谐振器器件中调控一个自由光谱范围(FSR)仅需106纳瓦/FSR，较既往报道降低数个数量级。我们通过补偿20°C温区内热致折射率变化，并利用该平台制备可调谐多谐振器光学滤波器，验证了BTO-SiN混合技术的应用潜力。这项突破性技术显著推进了超低功耗集成光子器件领域发展，为通信、传感和计算等领域实现下一代高效光子电路奠定了基础。

    关键词： 铁电体、泡克耳斯效应、氮化硅、电光效应、钛酸钡、集成光子学、光学调谐

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于硅的电光p-i-n移相器光学相控阵

    摘要： 我们展示了一种采用电光移相器实现高速低功耗运行的1×16硅基光学相控阵。该移相器采用p-i-n结结构构建，其中p区和n区分别形成于i区两侧。通过综合考虑相位调谐功耗与移相器传播损耗，对移相器的i区宽度进行了优化。所制备的p-i-n移相器展现出20 MHz的快速工作频率和1.7 mW/π的低相位调谐功耗。在集成2微米间距光栅辐射器的1维光学相控阵中，我们在1.55微米波长下实现了横向45°的宽波束扫描范围。经测量，该1×16 OPA的波束形成平均功耗为39.6 mW，波束转向平均过渡时间为24纳秒。

    关键词： p-i-n移相器、光学相控阵、电光效应、硅光子学

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过调节合适的偏置电压和反馈次数，在基于KDP的电光晶体中获得最高透射系数的光学方案

    摘要： 当电场作用于介电材料的光轴方向时，会引发介质折射率的变化，此时电光效应变得显著?？硕泻推湛硕幸蚱浞窍咝缘绻馓匦员还惴河米鞴庋Э?。磷酸二氢钾（KDP）晶体不仅是优异的电光普克尔材料，在光电子领域也展现出良好的开关特性。该电光效应原理可成功应用于开发基于光学开关的信息处理器件。通过引入多程传输方案穿过电光材料，偏振光束的透射系数获得了新型调制方式。其中透射系数对逐级递增反馈过程中输出强度变化量的检测起着关键作用。本文报道了采用适当光反馈机制使固定偏置电压下KDP晶体透射系数显著提升的新研究，并从理论上论证了通过较多数量反馈实现单位透射系数所需最小电压的理论基础。

    关键词： 电光效应、振幅调制、KDP晶体、透射系数

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 采用电光与全光单元的线性分组码编解码器设计

    摘要： 本文提出了一种采用光学技术实现线性分组码编解码器的新颖设计方案。该结构基于铌酸锂马赫-曾德尔干涉仪（LN-MZI）和以非线性材料MEH-PPV[聚(2-甲氧基-5-(2'-乙基己氧基)-PPV)]（等离激元）为基础的MZI（P-MZI）进行设计与仿真。所提出的LN-MZI设计具有高消光比（>35 dB）和低插入损耗（<0.095 dB）等优异参数，而P-MZI设计则具有紧凑结构（3,020–12,375 μm2）。文中对两种设计方法与其他早期设计方案进行了分析比较，每种设计均配有经过验证的数学模型，并计算了所提设计的对比度、幅度调制等其他性能参数。

    关键词： 电光效应、泡克耳斯效应、克尔效应、错误检测、校验子位、等离子体激元、马赫-曾德尔干涉仪、铌酸锂、奇偶校验、线性分组码

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 新兴波导技术 || 铌酸锂光学波导与微波导

    摘要： 自20世纪70年代以来，铌酸锂因其可通过电控方式调控光的特性而备受关注。本章回顾了铌酸锂电光波导数十年来的发展历程——从钛扩散波导到光子晶体。追求更小尺寸、更低光学损耗与功耗的电光元件激发了大量研究，其核心挑战在于实现强光场约束的同时保持低损耗。我们展示了波导如何向脊形或薄膜微结构演变以提升电光效率并降低驱动电压，特别聚焦于一种采用精密圆锯制备低损耗薄脊波导或悬浮膜层的简易工艺。

    关键词： 集成光学、光子学、光学梯度结冰、电光效应、铌酸锂

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 用于太赫兹波生成的氟化有机电光喹啉鎓晶体

    摘要： 报道了一种具有最先进二阶非线性光学响应且太赫兹（THz）波产生特性优异的氟化电光晶体。这类氟化有机离子晶体由光学高非线性的氟化HM6FQ（6-氟-2-(4-羟基-3-甲氧基苯乙烯基)-1-甲基喹啉鎓）或HM7FQ（7-氟-2-(4-羟基-3-甲氧基苯乙烯基)-1-甲基喹啉鎓）阳离子与对甲苯磺酸根（T）阴离子组成。相较于基于非氟化HMQ（2-(4-羟基-3-甲氧基苯乙烯基)-1-甲基喹啉鎓）阳离子的基准电光晶体，在HM6FQ阳离子上引入氟取代基会形成额外的氢键（Ar-F···H-C）。这种分子工程使晶体的热稳定性增强，并显著调制了THz频段的声子振动模式，同时HM6FQ阳离子在晶体中优异的π-π堆积和空间填充特性使其宏观非线性光学极化率的二阶张量分量达到与HMQ阳离子相当的最先进水平?；贖M6FQ的晶体展现出极高的光电-THz转换效率，可与基准HMQ基晶体相媲美。此外，由于氟取代基诱导的额外氢键，所产生THz波的光谱形状发生显著改变——例如HM6FQ和HMQ基晶体最大的光谱间隙分别出现在1.5和2.0 THz附近。据目前所知，这是首次对具有基准非线性光学响应的电光晶体进行氟化阳离子工程改造。

    关键词： 有机晶体、非线性光学、太赫兹波、电光效应

    更新于2025-09-11 14:15:04