期刊,光学学报 2024年卷15期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

光学学报

主　　编：曹健林

出版周期：月刊

国际刊号：0253-2239

电子邮箱：aos@siom.ac.cn

电　　话：021-69918427

邮政编码：201800

地　　址：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。

正式出版

收录年代

具有热不敏感低驱动电压特性的112Gbit/s耦合调制型硅光微环调制器(特邀)

刘阳王乾圣周昊鹏刘佳...

359-365页

查看更多>>摘要：高速率、热不敏感、低驱动电压的硅光子调制器是宽带数据传输、低功耗、高集成密度和稳定运行的光互连系统中必不可缺的核心器件。本文提出并实验验证一种基于耦合调制机理的跑道型硅基微环电光调制器，在峰-峰驱动电压小于1。2 V的条件下，实现112 Gbit/s四级脉冲幅度调制(PAM4)光信号传输。此外，使用氮化硅波导作为谐振腔的主要构成部分，调制器的温度敏感性小于2。5pm/K，展现出良好的热稳定性，验证了在20 ℃到45 ℃温度范围内的112 Gbit/s PAM4信号传输。

关键词：

光学器件跑道型微环谐振器马赫-曾德尔结构硅光调制器

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光学卷积计算的进展与挑战(特邀)

周浩军周海龙董建绩

366-381页

查看更多>>摘要：卷积计算作为数学运算方法里的一项重要算子，在信号处理和人工智能领域有着重要的意义。卷积神经网络(CNN)作为深度学习领域最重要的网络之一，在计算机视觉和自然语言处理等领域取得了令人瞩目的成就。相比于传统集成电路在算力和能耗方面遇到的阻碍，光子计算加速器成为未来人工智能领域架构的有力竞争者之一。近年来，基于光的高并行性、大带宽和低延时的特点，各式各样的光学卷积计算方案不断涌现，取得了一系列重要进展。本文从卷积计算的定义和卷积定理两个角度出发，对主流的光学卷积计算方案进行分析和讨论，并指出目前光学卷积计算发展面临的挑战，并对光学卷积计算的发展趋势进行了展望。

关键词：

光学卷积计算深度学习光子计算加速器光学卷积神经网络

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基于硫基相变材料的存内计算器件与集成芯片(特邀)

许恺贠亦婷张嘉欣李想...

382-401页

查看更多>>摘要：从材料、集成工艺、器件和网络4个方面回顾了硫基相变材料及其集成器件与集成存内计算光网络的研究进展，聚焦于材料损耗、器件性能、大规模集成工艺和网络可扩展性问题，探讨了存内计算器件与集成芯片存在的挑战和可行的解决方案。构建高速、低功耗的硫基相变材料通用型存内计算芯片，是实现大数据量计算应用场景下高性能加速、计算能效大幅提升的一个极具前景的技术路径。

关键词：

集成光学器件存内计算硅基光子学硫基光子学相变材料光学神经网络

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非线性光信号处理集成器件与应用(特邀)

李行航樊壮陈诺范笑龙...

402-420页

查看更多>>摘要：介绍了非线性光信号处理的基本概念、发展历史和主要物理过程。从光信号处理的角度分析了各种集成材料平台或结构设计在非线性增强中的优势和不足，讨论了非线性光信号处理器件在光通信、光计算和量子信息领域的典型应用，最后对非线性光信号处理集成器件的未来发展趋势进行了展望。

关键词：

非线性光学集成光学光信号处理光子器件四波混频

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面向片上信息处理的集成拓扑光子器件研究进展(特邀)

胡攀孙璐王洪炜张永...

421-436页

查看更多>>摘要：集成拓扑光子器件以光为信息载体，为光的传播过程提供拓扑保护，在下一代面向片上信息处理的光子芯片中具有巨大的应用潜力。通过引入拓扑的概念，集成光子系统得以拥有全新的特性，包括单向传播的边界态以及对结构缺陷免疫等。随着对拓扑光子学理论的深入研究，提出和验证了许多基于拓扑光子学原理的器件，展示了拓扑光子学在构建高性能光信息处理芯片方面的广阔前景。本文详细介绍了集成拓扑光子器件的研究进展:首先，从不同的拓扑相或拓扑机制出发，介绍一维、二维拓扑光子集成器件及其在片上光信息处理中的应用;然后，进一步对非厄米、合成维度、非线性以及连续谱束缚态中的拓扑现象及集成光子器件展开讨论;最后，对集成拓扑光子器件面临的问题和发展趋势进行总结和展望。

关键词：

集成光学拓扑光子学拓扑相拓扑边界态集成光子器件

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硅基波导集成光学相控阵芯片——设计难点与突破(特邀)

许维翰周林杰陈建平

437-451页

查看更多>>摘要：以自动驾驶为代表的移动应用正在大力推动激光雷达向标准化和轻量化发展，新一代的固态激光雷达有望在芯片上单片集成，类似于电子芯片自由部署在智能传感平台上，大幅降低量产成本和应用门槛。在硅基平面波导集成平台上，利用半导体工艺并以光学相控阵为集成范式实现芯片化的固态激光雷达，不仅能够实现数字化的激光波束调控和软件定义的自适应扫描，而且能够最大限度地减少分立光学组件的高精度装调，提高系统在复杂工况下的可靠性。从光学相控阵的波束成形和波束扫描出发，对标自动驾驶激光雷达的典型应用需求，分析波导集成光学相控阵设计的理论参数和设计挑战，综述当前学界在大规模集成上的进展和突破，着重介绍激光扫描赋能、异质异构集成和指向混淆消除方面的工作，并对后续发展进行展望。

关键词：

硅基光子集成光学相控阵可调激光器激光雷达

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面向激光雷达的硅基光学相控阵芯片及其探测方法的研究进展(特邀)

胡鹤鸣李杰陈柏松支自毫...

452-471页

查看更多>>摘要：介绍了光学相控阵的工作原理，就硅基光学相控阵芯片的研究进展进行回顾，对芯片的性能参数进行对比分析，并对基于光学相控阵的各类全固态激光雷达系统的发展现状进行介绍。最后指出了光学相控阵技术的瓶颈，并对硅基光学相控阵芯片未来的发展研究趋势进行了思考和展望。

关键词：

光学相控阵硅基光电集成波导光栅天线全固态激光雷达

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大视场硅基光学相控阵激光雷达芯片研究进展(特邀)

陈敬业赵世李文磊练岱欣...

472-482页

查看更多>>摘要：激光雷达作为一种可主动探测的遥感技术，可以高精度地获取目标的空间距离、速度等信息，实现对探测目标的四维成像，在智能驾驶、无人机测绘等新兴领域中具有广阔的应用前景。首先简要介绍激光雷达从传统机械式向全固态应用的技术发展需求;针对硅基光学相控阵激光雷达芯片的全固态、小型化的特征，重点阐述一维相控阵和二维相控阵的基本原理和典型的实现方法，从这两个技术方向阐述硅基光学相控阵芯片在大视场方面的最新研究现状;最后总结目前仍然面临的技术难题并对未来发展趋势进行展望。

关键词：

集成光学激光雷达硅基光子光学相控阵光束偏转

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微波光子集成芯片研究进展(特邀)

恽斌峰胡国华史上清孙彧...

483-506页

查看更多>>摘要：微波光子技术是一种将微波与光波融合的交叉前沿技术，微波光子系统相比于传统电子系统具有带宽大、质量轻、损耗低、功耗低、抗电磁干扰等优势，在雷达电子战、传感、测量以及通信等领域有广泛的应用场景。基于光纤分立器件的微波光子系统已发展成熟并在相关领域得到应用验证，但是还存在体积大、功耗高、质量重的不足，亟需向微波光子集成芯片发展。本文对微波光子收发芯片、微波光子信号产生芯片、微波光子滤波芯片、微波光子波束形成芯片、微波光子频率测量芯片、可编程微波光子芯片的最新研究进展进行了梳理和分析，并对微波光子集成技术的未来发展趋势进行了展望。

关键词：

集成光学微波光子光电集成微波光子集成芯片光电子

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基于光子学的线性调频微波信号产生技术进展(特邀)

邵帅杨四刚陈宏伟陈明华...

507-521页

查看更多>>摘要：线性调频(LFM)信号以其具备大时间带宽积的优势已成为现代雷达系统中最为常用的波形之一。因受限于电子瓶颈，传统电学器件在产生高频、大带宽的信号方面已面临诸多挑战。相比之下，微波光子技术以其具有大可用带宽、低损耗、高灵活度等优势现已成为最为可行的替代方案之一。本文首先综述了现有基于微波光子技术产生线性调频微波信号的方案，之后介绍了本课题组提出的一种基于锁相同步光源的信号产生方案。通过构建同步锁相环路实现了直流光源与扫频光源的实时锁定，拍频后实现了低相位噪声和高相参的信号产生。此外，本课题组所提出的信号产生方案还可实现中心频率、带宽和周期的灵活调节，产生的信号可以分别覆盖L至Ka波段。

关键词：

微波光子学线性调频信号半导体激光器光锁相环

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