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期刊信息/Journal information
光学学报
光学学报

曹健林

月刊

0253-2239

aos@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海800-211信箱）

光学学报/Journal Acta Optica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是国内外公开发行的光学学术刊物，反映中国光学科技的新概念、新成果、新进展。内容主要包括量子光学、非线性光学、适应光学、纤维光学、激光与物质相互作用、激光器件、全息和信息处理、光学元件和材料等。为我国光学科技人员与国内外同行进行学术交流、开展学术讨论以跟踪学科前沿和发展我国光学事业服务。
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    硅基光电子芯片集成的胶体量子点有源器件(特邀)

    瞿俊伶刘鹏甘雪涛赵建林...
    158-180页
    查看更多>>摘要：胶体量子点(CQD)半导体材料具有吸收/发射谱段连续可调、荧光光谱窄(＜30nm)、量子产率高(约100％)、载流子输运灵活可控等优异的光电特性，以及大面积、低成本、无衬底限制等液相加工集成工艺优势，有望为硅基光电子芯片上有源器件的集成提供新的解决方案。从CQD的合成、光电特性、硅基片上集成工艺等角度展开讨论，并总结评述片上集成CQD有源器件的研究进展。最后，从硅基片上探测器、片上光源等角度，对基于CQD发展硅基光电子芯片上有源器件给出分析和展望。

    胶体量子点硅基光电子芯片有源器件探测器光源

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    基于热-光调谐的多通道干涉大范围可调谐激光器(特邀)

    陈子枫王治达娄家俊陈泉安...
    181-190页
    查看更多>>摘要：提出一种新型的单片集成大范围可调谐半导体激光器——多通道干涉(MCI)激光器。基于热-光效应和8臂干涉增强调节反射峰与纵模，以类分布式布拉格反射(DBR)方式实现波长调谐;无需光栅结构，具有工艺简单、容差大的优点;采用偏置量子阱技术进行有源无源集成，降低二次外延难度。MCI激光器波长调谐范围大于48 nm，边模抑制比(SMSR)大于46 dB，洛伦兹线宽小于150 kHz，总热调谐功耗低于50 mW。将MCI激光器芯片、热电制冷器(TEC)和波长锁定器进行光发射组件(TOSA)封装，并进一步实现了集成调谐激光组件(Nano-ITLA)。组件尺寸仅为25。0 mm× 15。6 mm×6。5 mm，光纤耦合输出功率大于16。5 dBm，输出覆盖C++波段的120个频偏小于±0。5 GHz的ITU(International telecommunication union)信道。在波长锁定与功率均衡控制下，波长抖动小于±1 pm，功率抖动小于±0。1 dB，反偏的半导体光放大(SOA)区消光比大于40dB。MCI激光器在相干光通信中展示出卓越的应用潜力。

    集成光学半导体激光器可调谐激光器微处理器温度控制波长锁定

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    窄线宽正方形-法布里-珀罗耦合腔激光器(特邀)

    绳梦伟王玮肖金龙杨跃德...
    191-197页
    查看更多>>摘要：窄线宽半导体激光器在相干光通信领域具有重要的应用，利用较小光限制因子的AlGaInAs/InP外延片，研制了窄线宽的正方形-法布里-珀罗(FP)耦合腔激光器。利用有限元方法仿真了正方形-FP耦合腔的模式特性，采用投影式光刻工艺制备了正方形-FP耦合腔激光器，激射主模处于1550。5 nm，单模光纤耦合输出功率约为13 mW，边模抑制比约为47 dB。利用延时自零差相干接收方法测量频率噪声，得到洛伦兹线宽为233 kHz。根据实验和仿真结果，激射模式是由正方形微腔的高阶横模和FP模式耦合形成。

    窄线宽正方形微腔耦合腔半导体激光器

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    多模硅基光子学的最新进展(特邀)

    刘姝君刘若然沈小琬宋立甲...
    198-219页
    查看更多>>摘要：近年来，多模光子学迅速发展，受到越来越多的关注。通过突破单模条件并引入多模波导，多模光子器件展现出独特的研究价值和应用潜力。特别是，硅光波导具有超大折射率差和超强模式色散等特性，为高性能多模光子器件的实现提供了关键物理基础。随着硅光波导模式特性及调控研究的不断深入，多模光子学逐渐形成一个独具特色的新体系，主要包括模式复用器件、高阶模辅助光子器件、展宽波导器件等。本文聚焦于多模硅基光子学的发展，回顾和总结了近年来该领域面向不同应用的重要进展，并对其未来发展进行了展望。

    集成光学硅基光子学多模模式复用高性能

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    大规模硅基光电子集成芯片技术与挑战(特邀)

    李瑜李强刘大鹏冯俊波...
    220-244页
    查看更多>>摘要：从硅基光电子芯片在近年来的发展现状入手，对大规模集成背景下的器件与系统性能匹配发展脉络进行综述，同时从设计人员以及生产制造的角度，对面向规模芯片出货的生产模式、设计制造全流程方法以及一致性工程等关键技术进行分析，并进一步讨论未来硅基光电子集成芯片的大规模推广应用前景。

    光学集成电路硅基光电子集成芯片大规模设计大规模制造

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    硅基光交换器件研究进展(特邀)

    唐伟杰储涛
    245-272页
    查看更多>>摘要：大数据、人工智能等驱动下的数据量快速增长，推动数据中心向更大规模发展。解耦架构的普遍使用进一步增加了数据中心内部互连节点的数量和数据交换量。高功耗、高延迟的电交换已经成为数据中心规模扩展的瓶颈。光交换代替电交换是未来实现大规模、低功耗数据中心的关键途径。硅基光电子芯片集成技术以与CMOS工艺兼容、高集成度、高性价比、大带宽以及成熟的器件生态等优势，被认为是最可行的技术途径。回顾了片上集成光交换器件的技术发展，重点展示了硅基光交换器件的研究进展。从网络选择、单元器件优化、损耗补偿、单元校准以及光电混合封装等多个方面，探讨了构建大规模光开关器件的技术方案以及存在的挑战。

    光交换集成光子器件硅光子数据中心

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    硅基调制器的最新研究进展(特邀)

    韩昌灏王皓玉舒浩文秦军...
    273-294页
    查看更多>>摘要：随着新一代信息技术的大规模应用，全球数据总量呈现指数式增长趋势，光通信凭借其大带宽、大容量、低损耗、低串扰等优势成为信息通信网络的重要组成部分。硅基光电子技术作为光电子集成技术的重要分支，是实现光通信小型化、多功能化的重要方法。在硅基光电子系统中，硅基调制器是完成信息传输与处理的核心功能单元。本文从硅基调制器的理论基础出发，综述硅基调制器的最新研究进展，按照材料体系的不同，分别对纯硅调制器与硅基异质材料调制器进行系统介绍，最后对该领域的未来发展进行详细讨论。

    集成光学硅基调制器光电子学光通信光互连

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    超低损耗氮化硅集成光学:非线性光学和应用(特邀)

    郑华敏余鲲鹏李世昌陈睿扬...
    295-322页
    查看更多>>摘要：超低损耗氮化硅(Si3N4)集成光波导技术正逐渐成为集成光学领域的核心技术，受到了广泛的研究和关注。深入探讨了氮化硅集成光学的非线性效应，详细介绍了氮化硅微环波导的基础理论，并在此基础上阐述了氮化硅集成光波导中常见的非线性光学现象。此外，综述了近期基于氮化硅集成芯片器件的非线性光学效应的研究进展及现状，以及这些现象在集成光学、非线性光学和量子光学中的关键应用。这一综合性分析旨在为氮化硅集成光学技术的进一步研究和发展提供有力的支持和指导。

    克尔非线性Lugiato-Lefever方程孤子光频梳自注入锁定微波合成

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    基于逆向设计的集成光学超构波导研究进展(特邀)

    王涛宋清海徐科
    323-340页
    查看更多>>摘要：与传统分立器件相比，光子集成芯片具有低成本、高稳定性和高集成度等优越性。尤其是硅基光子集成芯片具有互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容性以及光电集成的独特优势，在光通信、光传感、光计算等领域中具有巨大应用前景。基于传统集成光波导为基本结构的单元器件构建一套成熟的元器件库，然而，应用场景的不断拓展使得现有器件在功能和性能上难以满足新的应用需求。传统规则结构的光波导及其周期性结构设计自由度较低，通常依赖于清晰的物理模型和简单的参数扫描，器件尺寸较大且功能单一。而结构高度不规则且无序的超构波导则具有更高的设计自由度，能够在亚波长尺度精细地调控光场，结合逆向设计算法可实现具有复杂功能和高集成度的器件。因此，超构波导不仅极大地丰富集成光学的物理现象，也为光子集成芯片的应用提供更坚实的器件基础。对超构波导的基本结构和常用逆向设计算法进行介绍和讨论，回顾近年来集成光学超构波导器件的研究进展，探讨展望未来的应用前景和关键挑战。

    集成光学光子集成芯片超构波导逆向设计光场调控

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    集成非互易光学器件(特邀)

    张子健严巍秦俊毕磊...
    341-358页
    查看更多>>摘要：光隔离器、光环行器等非互易光学器件广泛应用于信息光子系统，在光纤通信、光纤传感等技术中发挥了不可替代的作用。面向集成光学系统，研制平面化、可集成的非互易光学器件是该领域的关键难题之一，被称为"缺失的一环"。介绍了在集成光波导器件中实现光学非互易性的主要原理，总结了近年来基于磁光效应、非线性光学效应和时空调制机理研制集成非互易光学器件的部分代表性工作。最后分析了该领域面临的挑战，并对未来发展趋势进行了展望。

    非互易光学磁光效应非线性光学时空调制硅基光电子

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