merimee的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/merimee

博文

[转载]FOE |前沿综述:硅基热光移相器的最新研究进展

已有 450 次阅读 2022-6-9 13:44 |系统分类:论文交流|文章来源:转载

FOE | 联合微电子中心硅基光电子研发团队:硅基热光移相器的最新研究进展综述

(Recent Advances in Silicon Photonics专刊文章)

feng.PNG

Thermo-optic phase shifters based on silicon-on-insulator platform: state-of-the-art and a review  

Shengping Liu, Junbo Feng, Ye Tian, Heng Zhao, Li Jin, Boling Ouyang, Jiguang Zhu, Jin Guo

2022, 15(1): 9.https://doi.org/10.1007/s12200-022-00012-9

1期封面.png

研究背景

硅基光电子技术是集成光子领域的重要研究方向之一,借助于硅材料本身的特性及其与CMOS工艺相兼容的特点,硅基光器件具有成本低、集成度高等优势,这些优势使得硅基光学相控阵、硅基光学神经网络和硅基光量子计算等芯片取得快速发展。硅基移相器是这些芯片中的一种重要器件,通过改变波导折射率,实现对光波相位的控制,从而实现芯片功能调控。目前常用的硅基移相器主要有电光移相器、热光移相器和纳米光电机械移相器等,其中,热光移相器因其制作简单、功耗低、损耗小等优势而受到了广泛关注。

热光移相器是基于硅材料的热光效应实现的,由于硅材料具有较高的热光系数,通过硅材料温度改变完成硅波导光学性质调节的热光调制在硅基光器件中发挥着重要的作用,尤其是在低成本和低频调制领域,具有很高的吸引力。本文主要对国内外报道的热光移相器基本原理、器件结构与性能参数等进行了梳理,并对CUMEC热光移相器优化设计进行了详细介绍,最后对不同结构热光移相器的性能进行了分析与展望。


内容简介

2022年4月12日,联合微电子中心硅基光电子团队在Frontiers of Optoelectronics 期刊上发表了一篇以“Thermo‑optic phase shifters based on silicon‑on‑insulator platform: state‑of‑the‑art and a review”为题的综述文章。

本文从硅基热光移相器的基本原理出发,介绍了多种不同结构的热光移相器,阐述了这些移相器的波导结构、移相效率、开关时间、面积与工艺平台等参数。之后结合近几年的代表性文章,归纳总结了单波导热光移相器、悬臂梁波导热光移相器、高密度波导热光移相器、波导复用热光移相器和可寻址热光移相器等方面的工作,综合对比了不同类型热光移相器的性能及发展趋势,为未来热光移相器在高集成度硅基光子芯片中的应用提供了基础和思路。


总结

热光移相器具有成本低、制作简单和良率高的优势,在硅基光电子芯片中起着至关重要的作用。本文综述了SOI平台上热光移相器的发展现状和潜在趋势,从移相器的移相效率、调制速度、面积和损耗等不同维度进行了分析与比较,并对CUMEC工艺平台热光移相器的特色与优势进行了介绍。文章内容能够为未来高效快速小型化的热光移相器发展迭代提供基础和思路


关于本文更多详细解读,见https://mp.weixin.qq.com/s/abPqhUb0142RTUZkbiT7NQ


作者介绍

冯俊波,博士,联合微电子中心有限责任公司硅基光电子中心主任,重庆市硅基光电子重点实验室副主任,重庆市杰出青年基金获得者,入选重庆市“鸿雁计划”和重庆市首批“英才计划青年拔尖人才”,长期从事硅基光电子技术和光电集成领域的研究。先后在华中科技大学、美国Georgia Tech. 、北京大学和清华大学从事相关领域学习和研究工作,作为负责人主持并参与了科技部国际合作项目、重点研发、科技攻关等多个重大项目。在IEEE、Nanophotonics、 Optics Express、Optics Letters等杂志发表文章30余篇,专利50余项,特邀报告50余次,参与合著《硅基光电子学》。
刘胜平,联合微电子中心高级工程师,重庆市“鸿雁计划”入选者。2019年6月获得南京大学光学工程博士学位,同年7月进入联合微电子中心工作,研究方向主要包括硅基光电混合人工智能计算、硅基光器件和热光移相器等。在Optics Express、IEEE等杂志发表论文十余篇。目前承担及参与的项目主要有重庆市重点研发项目、国家重点研发计划等。


课题组简介

联合微电子中心有限责任公司硅基光电子中心聚焦探索微米纳米量级光子和电子为信息载体的硅基大规模集成技术,核心内容是研究如何将光子器件“小型化”、“硅片化”并与纳米电子器件相集成,即利用硅或与硅兼容的其他材料,在同一衬底上实现以光子或电子为载体的信息功能器件,形成一个完整的具有综合功能的新型大规模集成芯片满足信息时代数据中心、5G通信、生物传感、微波光子、人工智能等领域的应用需求。


招生信息

联合微电子中心有限责任公司是重庆市政府重磅打造的国家级国际化新型研发机构,于2018年10月注册成立,首期投资超100亿元。基于现有发展机遇与发展需求,联合微电子中心诚挚欢迎具有优秀工作基础和较大发展潜力的国内外优秀青年研究人员、博士后、应届博士生和硕士生加入本公司,与公司共同成长、共同进步。公司以人为本,待遇优厚,欢迎各类人才联系应聘。联系邮箱:hr@cumec.cn


期刊简介

Frontiers of Optoelectronics (FOE)期刊是由教育部主管、高等教育出版社出版、德国施普林格(Springer)出版公司海外发行的Frontiers系列英文学术期刊之一,以网络版和印刷版两种形式出版。由北京大学龚旗煌院士、华中科技大学张新亮教授共同担任主编。

其宗旨是介绍国际光电子领域最新研究成果和前沿进展,并致力成为本领域内研究人员与国内外同行进行快速学术交流的重要信息平台。该刊的联合主办单位是高等教育出版社、华中科技大学和中国光学学会,承办单位是武汉光电国家研究中心。FOE期刊已被Emerging Sources Citation Index (ESCI), Ei Compendex, SCOPUS, INSPEC, Google Scholar, CSA, Chinese Science Citation Database (CSCD), OCLC, SCImago, Summon by ProQuest等收录。2019年入选中国科技期刊卓越行动计划梯队期刊项目。





https://wap.sciencenet.cn/blog-586493-1342239.html

上一篇:[转载]FOE |前沿综述(封面文章):面向高性能光计算的集成光学导向逻辑运算进展
下一篇:[转载]FOE |前沿进展:实现大规模复数矩阵向量乘法计算的小规模微环阵列
收藏 IP: 124.207.48.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2022-9-26 20:04

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部