作为从研究到商业部署的硅光子学的过渡,有效地将光线融入高度紧凑和功能性的亚微米硅波导的包装解决方案必须是必要的,但仍然具有挑战性。有助于实现大规模集成的220 nm硅在绝缘子(SOI)平台是铸造厂采用最广泛的集成,从而实现了既定的制造工艺和广泛的光子组合库。因此,该平台的高效,可扩展和宽带耦合方案的开发至关重要。利用两光子聚合(TPP)和基于Fermat原理的确定性自由形式的微观启示设计方法,这项工作表明了标准的SMF-28单模式纤维和硅Wave在220 nmSOI SOI平台上的标准SMF-28单模式纤维和硅波波之间的超高效和宽带3-D耦合器界面。耦合器在基本TE模式下达到了0.8 dB的低耦合损失,而1 dB的带宽超过180 nm。宽带操作可实现从通信到光谱的各种带宽驱动的应用。此外,3-D自由形式耦合器还可以极大地容忍纤维未对准和制造可变性,从而使包装要求放松,以降低成本降低资本利用标准的电子包装过程流量。©2024中国激光出版社
MEVD – 301(A) 光电子集成电路 第一单元光波导理论:波导理论:一维平面波导、二维波导、超越方程、波导模式、模式截止条件。 第二单元光波导制造和特性:波导制造:沉积薄膜;真空沉积和溶液沉积、扩散波导、离子交换和离子注入波导、III-V 化合物半导体材料的外延生长、通过湿法和干法蚀刻技术塑造波导。波导特性:表面散射和吸收损耗、辐射和弯曲损耗、波导损耗测量、波导轮廓分析。 第三单元光耦合基础:横向耦合器。棱镜耦合器。光栅耦合器。光纤到波导耦合器。光波导之间的耦合。定向耦合器。定向耦合器的应用。单元 IV 导波调制器和开关:光调制器中使用的物理效应:电光效应、声光效应和磁光效应。波导调制器和开关。单元 V 半导体激光器和探测器:激光二极管。分布式反馈激光器。集成光学探测器。单元 VI 集成光学的最新进展:导波设备和应用的最新技术,例如光子开关、可调谐激光二极管、光学集成电路。文本/参考文献 1. T Tamir,《导波光电子学》,Springer-Verlag,1990 年 2. R Sysm 和 J Cozens,《光导波和设备》,McGraw-Hill,1993 年
随着现代通信技术的发展,对交流组件的微型化和轻量级的需求正在增加[1],因此对微波无源装置小型化的研究具有重要意义。作为RF微波系统中的关键元素,分支线耦合器用于配电和组合[2-4]。在微波带的较低频率下,常规分支线耦合器的大小太大而无法实际使用[5]。,例如在S波段中,具有较大尺寸的传统分支线耦合器的缺点更为突出,而S波段则广泛用于通信卫星,天气雷达和其他田野,尺寸要求更为严格。通过使用集团组件的方法可以显着降低尺寸,低温联合陶瓷(LTCC)和集成的被动装置(IPD)技术,最近引入了以实现
在移动通信领域,制造商将有源元件直接安装到天线中已成为一项长期确立的标准。最近,随着对更复杂的技术解决方案的需求越来越普遍,雷达系统制造商开始将越来越多的元件集成到天线中。好处是什么?系统效率大幅提高,信号完整性增强。对于雷达旋转接头而言,这意味着不同频带的传统 RF 模块正在被各种介质耦合器、电源电流路径和信号传输路径所取代。介质耦合器用于通过液体介质创建冷却回路,如果需要,还用于通过干燥空气对 RF 线路部分进行通风和/或降压。电源电流主要用于为雷达放大器供电,雷达放大器的输出功率通常可达几百千瓦。此外,还为天线加热系统提供该模块。来自有源天线设备的电信号和向有源天线设备发送的电信号可通过多通道光纤旋转接头、滑环或非接触式耦合器进行光学传输。但是,光学旋转接头的缺点是它需要整个系统的中央内孔。我们的新型非接触式信号传输模块不存在此缺点。根据要求,可以实现任意直径的内孔(关键词空心轴)。定子和转子单元之间的实际信号传输以电磁方式进行,在此背景下要传输的信号经过数字调制。作为目前所有技术领域的标准,以太网也被用作雷达领域数据传输的标准接口。这就是 SPINNER 将新开发的模块配置为非接触式以太网耦合器(以太网模块)的原因。这种耦合器之所以被称为模块,是因为它有自己的轴承支撑。该模块的直径可自由扩展。通过堆叠,还可以配置它以创建多通道设计。非接触式解决方案的主要优势自然是其无磨损操作。然而,与基于接触的设计相比,另一个优势是最大数据速率不受模块大小的影响。
应用:• 电子设备的智能热冷却。计算机系统的冷却通常通过强制空气冷却系统(例如风扇)完成。但是,与强制空气系统相比,液体冷却系统提供更好的热传递。在液体冷却系统中,液体冷却剂通过计算机系统周围的管道循环。随着液体冷却剂的循环,热量从计算机系统传递到液体冷却剂,从而冷却计算机系统。然后,液体冷却剂循环回冷却组件,再次冷却,然后在计算机系统周围循环。液体冷却剂的循环可以使用泵完成。液体冷却系统的传统泵采用磁耦合器。传统的磁力驱动泵需要单独的电机,而且体积庞大,因此不适合在计算机系统附近的狭小空间中使用。相比之下,在 Aspen 的集成泵技术中,电机本身充当磁耦合器,从而形成一个整洁紧凑的电机耦合器泵电子设备包,其尺寸不到带有单独电机的传统磁力驱动泵的三分之一。当泵需要安装在非常狭窄的空间中,并且在压力和流量特性方面提供卓越的性能时,Aspen 的集成泵技术提供了一种可行且有吸引力的解决方案。
拓扑光子学为实现更强大的光学器件以抵抗某些缺陷和环境扰动提供了一种有前途的方法。量子逻辑门是量子计算机的基本单元,广泛应用于未来的量子信息处理。因此,构建强大的通用量子逻辑门是实现实用量子计算的重要途径。然而,要解决的最重要的问题是如何构造具有拓扑保护的量子逻辑门所需的 2×2 分束器。本文报道了拓扑保护的反向耦合器的实验实现,该耦合器可用于在硅光子平台上实现量子逻辑门,包括控制非门和阿达玛门。这些量子门不仅具有很高的实验保真度,而且对某些类型的缺陷表现出一定程度的容忍度。这项工作为实用光量子计算和信号处理的发展铺平了道路。
5.1.3.耦合器 ................................................................................................................ 36 5.1.4.传感器 ................................................................................................................ 37 5.1.5.执行器 ................................................................................................................ 38 5.2.用户程序 ...................................................................................................... 38 5.3.控制器模拟 ...................................................................................................... 41 5.4.数据交换 ...................................................................................................... 41 5.5.驾驶员行为模拟 ............................................................................................. 42
实现多功能集成光子平台是未来光信息处理的目标之一,由于多种集成挑战,实现该平台通常需要很大的尺寸。在这里,我们基于逆向设计实现了一个超紧凑占用空间的多功能集成光子平台。该光子平台紧凑,具有86个逆向设计的固定耦合器和91个移相器。每个耦合器的占用空间为4μm x 2μm,而整个光子平台为3mm x 0.2mm,比以前的设计小一个数量级。一维Floquet Su-Schrieffer-Heeger模型和Aubry-André-Harper模型的测得保真度分别为97.90(±0.52)%和99.34(±0.44)%。我们还使用片上训练演示了手写数字分类任务,测试准确率为87%。此外,通过演示更复杂的计算任务证明了该平台的可扩展性,为实现超小型集成光子平台提供了有效的方法。