摘要:本文介绍了一种基于二阶 delta-sigma 调制器的紧凑型低功耗 CMOS 生物电信号读出电路。该转换器使用电压控制的基于振荡器的量化器,通过单个无运算放大器的积分器和最少的模拟电路实现二阶噪声整形。已经使用 0.18 µ m CMOS 技术实现了原型,其中包括相同调制器拓扑的两种不同变体。主调制器已针对 300 Hz–6 kHz 频段的低噪声神经动作电位检测进行了优化,输入参考噪声为 5.0 µ V rms ,占地面积为 0.0045 mm 2 。另一种配置具有更大的输入级以降低低频噪声,在 1 Hz–10 kHz 频段实现 8.7 µ V rms ,占地面积为 0.006 mm 2 。调制器电压为 1.8 V,预计功耗为 3.5 µ W。
要克服常规调节器的带宽限制,可以采用等离子设备。等离子调节剂已显示可运行高达500 GHz [8],因此是用于此类高宽宽应用的理想解决方案。最近通过微环谐振器调制器(MRR)[9]和高达363 GBIT/s的净数据速率(MACH-ZEHNDER调制器(MZM)[10])已被证明。这些等离子调节剂基于硅光子(SIPH)平台,因此可以无缝地集成到标准的SIPH过程中以进行整体整合。这有望通过共包装[11],启用小占地面积[12]和低驾驶电压[13]来进一步改进,这是400 Gbit/s tranceivers的理想候选者。然而,单个载体IM/DD演示仍缺少血浆以上的血浆以上。
量子密钥分发 (QKD) 允许两个用户之间以无条件的安全性进行密钥交换。要广泛部署 QKD,低成本和紧凑性是高性能的关键要求。目前,大多数 QKD 系统都依赖于体强度和相位调制器来生成具有精确定义的幅度和相对相位差的光脉冲 - 即将信息编码为信号状态和诱饵状态。然而,这些调制器价格昂贵且体积庞大,从而限制了 QKD 系统的紧凑性。在这里,我们提出并通过实验演示了一种新颖的光发射器设计,通过以 GHz 时钟速度生成强度和相位可调的脉冲来克服这一缺点。我们的设计通过采用直接调制激光器结合光注入锁定和相干干涉,消除了对体调制器的需求。因此,该方案非常适合小型化和光子集成,我们实施了原理验证 QKD 演示以突出潜在应用。
硅光子学目前是紧凑和低成本光子整合电路发展的领先技术。尽管具有巨大的潜力,但某些局限性,例如由于硅的对称晶体结构仍然存在。相比之下,钛酸钡(BTO)表现出强烈的效果。在这项研究中,我们证明了在硅启用硅式平台上具有高质量转移的钛酸钡铁电混合综合调制器。BTO在硅Mach-Zehnder干涉仪上提出的杂种整合表现出EO调制,其VπL低至1.67 V·CM,从而促进了紧凑型EO调节剂的实现。BTO与SOI波导的混合整合有望为高速和高效率EO调节剂的发展铺平道路。
高质量的声音 - 全外模式和图像,与3D显示器,声学和中间触觉等应用不可或缺的一部分需要精确的超声波分布以实现。此任务的基本工具是空间声音调节器(SSM),它控制组成元素以实现声音压力的动态分布。但是,由于高成本和许多小,紧密的单位,当前的超声SSM面临局限性。这项研究介绍了“分割的SSM”,即新型设备,这些设备将传统的声学跨表面像素单元组合到定制形状的分段元件中。这些分段的SSM降低了驱动成本和复杂性,同时保持压力分配质量。此方法包括一种自定义的相凝集算法(PAA),该算法是为用户选择的潜在分割解决方案的层次结构。使用OB-3D打印机和定制控制电子设备详细介绍了SSM制造方法,从概念到实现,完成了端到端方法。使用两个原型SSM设备验证了这种方法,它们使用动态分段元件将声波聚焦并悬浮聚苯乙烯珠。通过具有静态和动态元素的混合SSM设备探索了对技术的进一步增强。管道促进了各种应用程序跨不同应用的有效SSM构建,并邀请了以不同尺寸,用途和驱动机制的未来设备的成立。
摘要:材料平台的进步表现出强大而鲁棒的电形效应对于在开发具有低功耗的高效光电组件中,对于现代光学通信系统而言,具有低功率的高效光电组件至关重要。在这项工作中,我们研究了通过化学溶液沉积技术生长的薄膜铅锆钛酸钛酸钛酸钛酸钛酸盐(PZT)底物,这是片上等离子电元电磁调节剂的潜在平台。使用15μm长的电彩力定向调节器实现高调制深度(> 40%)。观察到约200 kHz的调制频率响应中的异常截止,并在可能的重新定向效应方面进一步研究。第二次谐波产生信号受到外部应用的电场的影响,这表明域的重新定位效应可以造成观察到的异常频率响应。
*相应的作者:陈的钟,希利龙·李(Shilong Li)和量子跨学科信息中心的haoliang Qian,现代光学仪器的国家关键实验室,信息学院和电子工程学院,中国杭州吉亚吉大学; Zju-Hangzhou全球科学与技术创新中心,高江大学高级/纳米电子设备和智能系统的主要实验室,中国310027;和Zhejiang University,Zhejiang University的国际联合创新中心,中国314400,电子邮件:hansomchen@zju.edu.edu.cn(H。chen),shilong.li@zju.edu.edu.edu.edu.cn(S。li)https://orcid.org/0000-0002-5735-9781(H。Chen)。https://orcid.org/0000-0000-0003-4200-9479(H。Qian)海顿王,Junru niu,Qiaolu chen,Hua Shao,Hua Shao and Yihao Yang Yang and Yihao Yang,跨学科跨学科的量子信息中心中国杭州310027; Zju-Hangzhou全球科学与技术创新中心,高江大学高级/纳米电子设备和智能系统的主要实验室,中国310027;和国际联合创新中心,ZJU-UIUC研究所,Zhejiang University,Haining 314400,中国Sihan Zhao,量子跨学科信息中心,硅和高级半导体材料的国家主要实验室,以及Zhejiang省级Quintum Technology and Quinjiang Province Quantum Technology and Decection of Quantum Technology and Decection of Physical of Physics of Physics of Physics of Physics of Physics,Zhejiang,Hungjiang,khejiang,khejiang,khejiang handjiang。https://orcid.org/0000-0003-2162-734x
*相应的作者:陈的钟,希利龙·李(Shilong Li)和量子跨学科信息中心的haoliang Qian,现代光学仪器的国家关键实验室,信息学院和电子工程学院,中国杭州吉亚吉大学; Zju-Hangzhou全球科学与技术创新中心,高江大学高级/纳米电子设备和智能系统的主要实验室,中国310027;和Zhejiang University,Zhejiang University的国际联合创新中心,中国314400,电子邮件:hansomchen@zju.edu.edu.cn(H。chen),shilong.li@zju.edu.edu.edu.edu.cn(S。li)https://orcid.org/0000-0002-5735-9781(H。Chen)。https://orcid.org/0000-0000-0003-4200-9479(H。Qian)海顿王,Junru niu,Qiaolu chen,Hua Shao,Hua Shao and Yihao Yang Yang and Yihao Yang,跨学科跨学科的量子信息中心中国杭州310027; Zju-Hangzhou全球科学与技术创新中心,高江大学高级/纳米电子设备和智能系统的主要实验室,中国310027;和国际联合创新中心,ZJU-UIUC研究所,Zhejiang University,Haining 314400,中国Sihan Zhao,量子跨学科信息中心,硅和高级半导体材料的国家主要实验室,以及Zhejiang省级Quintum Technology and Quinjiang Province Quantum Technology and Decection of Quantum Technology and Decection of Physical of Physics of Physics of Physics of Physics of Physics,Zhejiang,Hungjiang,khejiang,khejiang,khejiang handjiang。https://orcid.org/0000-0003-2162-734x
*相应的作者:陈的钟,希利龙·李(Shilong Li)和量子跨学科信息中心的haoliang Qian,现代光学仪器的国家关键实验室,信息学院和电子工程学院,中国杭州吉亚吉大学; Zju-Hangzhou全球科学与技术创新中心,高江大学高级/纳米电子设备和智能系统的主要实验室,中国310027;和Zhejiang University,Zhejiang University的国际联合创新中心,中国314400,电子邮件:hansomchen@zju.edu.edu.cn(H。chen),shilong.li@zju.edu.edu.edu.edu.cn(S。li)https://orcid.org/0000-0002-5735-9781(H。Chen)。https://orcid.org/0000-0000-0003-4200-9479(H。Qian)海顿王,Junru niu,Qiaolu chen,Hua Shao,Hua Shao and Yihao Yang Yang and Yihao Yang,跨学科跨学科的量子信息中心中国杭州310027; Zju-Hangzhou全球科学与技术创新中心,高江大学高级/纳米电子设备和智能系统的主要实验室,中国310027;和国际联合创新中心,ZJU-UIUC研究所,Zhejiang University,Haining 314400,中国Sihan Zhao,量子跨学科信息中心,硅和高级半导体材料的国家主要实验室,以及Zhejiang省级Quintum Technology and Quinjiang Province Quantum Technology and Decection of Quantum Technology and Decection of Physical of Physics of Physics of Physics of Physics of Physics,Zhejiang,Hungjiang,khejiang,khejiang,khejiang handjiang。https://orcid.org/0000-0003-2162-734x
* 通讯作者:陈洪生、李世龙、钱浩良,浙江大学信息与电子工程学院量子信息交叉学科中心、现代光学仪器国家重点实验室,杭州 310027,浙江大学;浙江大学-杭州全球科技创新中心、浙江省先进微纳电子器件与智能系统重点实验室,杭州 310027,浙江大学;浙江大学 ZJU-UIUC 学院国际联合创新中心,海宁 314400,浙江大学,电子邮箱:hansomchen@zju.edu.cn (H. Chen)、shilong.li@zju.edu.cn (S. Li)、haoliangqian@zju.edu.cn (H. Qian)。https://orcid.org/0000-0002-5735-9781 (H. Chen)。 https://orcid.org/0000-0003-4200-9479 (H. Qian) 王海腾、牛俊如、陈巧璐、邵华和杨逸浩,浙江大学信息与电子工程学院现代光学仪器国家重点实验室量子信息交叉学科中心,杭州 310027,中国;浙江大学-杭州全球科技创新中心、浙江省先进微纳电子器件与智能系统重点实验室,杭州 310027,中国;浙江大学 ZJU-UIUC 学院国际联合创新中心,海宁 314400,中国 赵思涵,浙江大学物理学院量子信息交叉学科中心、硅与先进半导体材料国家重点实验室、浙江省量子技术与器件重点实验室,杭州 310058,中国。 https://orcid.org/0000-0003-2162-734X