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光子学
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光子学
IBER视网网络在技术基础架构中是关键的，它是全球通信的主要渠道。追求此类网络的性能的提高强调了综合硅光子学（SIPH）的重要性，硅光子学（SIPH）是一个重新定义光网络容量和数据传输速率的现场。然而，纯粹基于硅的技术在光子学上有局限性，尤其是功率效率，设备尺寸/密度和生产产量，需要替代。la luce cristallina（LLC）处于这种转化的最前沿，强调了在半导体应用中结晶官能氧化物的整合。LLC的任务是通过在硅和其他半导体上整合的晶体氧化物整合到其座右铭中推动半导体技术创新的。这种方法利用了薄膜晶体氧化物的各种电子，光学和机械性能，有望在半导体行业进行革命。他们的初始产品是制造与CMOS铸造厂完全兼容的强电磁材料的8-和12英寸晶片的制造。
光子学
光伏领域。高级材料中的光捕获和限制的优化将被动辐射冷却的概念推向了白天被动辐射冷却，并在过去十年中取得了令人印象深刻的结果和进展。照片的进步 - NIC和光收集继续提高太阳能电池的效率和全球性能，从而加速了其全球部署。无碳能量的长期挑战一直在利用核融合与Hy-Drogen同位素。虽然提出了一种基于激光的方法并早在1960年代就进行了投资，但磁性融合限制此后就引起了大部分关注和资金。然而，国家点火设施在2022年实现了点火点，证明了惯性限制融合的相关性，促使行业 - 行业联盟的形成和雄心勃勃的计划的资金。尽管仍然存在Nuber的困难，但现在已经明确确定了目标：在本世纪中叶开发基于无碳的惯性限制电力发电厂。Photonics提供的有希望的视野来减轻气候危机并促进可持续技术 - 发展可以促进我们行业的转变。基于光的技术为寻求可持续经济的创新和相关的解决方案提供了实现碳中立性并建立光明的未来的方式。
材料光子学
摘要：综合硅光子学中的极化依赖性对量子技术的量子状态的操纵有害影响。这些限制对进一步的技术发展具有深远的影响，尤其是在量子光子互联网中。在这里，我们提出了一个基于340 nm厚的硅在绝缘子（SOI）平台上的独立于极化的马赫 - Zehnder干涉仪（MZI）结构。MZI促进了低损失，宽阔的操作带宽以及对制造不完美的宽敞耐受性。，对于横向电动（TE）和横向磁性（TM）模式，我们在100 nm带宽（1500 〜1600 nm）中实现了<10％的过剩损失，> 18 dB的灭绝无线电的灭绝无线电损失。我们在数值上证明了在1550 nm处两个极化的干扰可见性为99％，独立于极化的损失（PDL）为0.03 dB。此外，通过使用相补偿和自我形象的原理，我们将波导锥度的长度缩短了几乎一个数量级，而TE和TM极化的传输均达到95％。到目前为止，所提出的结构可以显着改善整合并促进整体式综合量子互联网的发展。
德国的光子学
德国光子学的历史历史可追溯到19世纪初期，当时物理学家约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫（Joseph von Fraunhofer）（物理学家和眼镜师）奠定了现代光学技术的基础。fraunhofer在光谱和精度光学方面的进步，包括衍射式的发明，以光学研究的领导者为领导者。在19世纪末和20世纪初，Carl Zeiss等德国公司成立于1846年，彻底改变了光学仪器，部分地用于科学和医疗应用。蔡司与恩斯特·阿贝（Ernst Abbe）和奥托·肖特（Otto Schott）的合作，在镜头设计和玻璃生产方面开创了突破性的创新。第二次世界大战后，德国的光学和光子部门经历了快速增长，这是在工业申请和科学研究中的进步所带来的。像Max Planck Institutes和Fraunhofer Society这样的研究机构成为世界领导人，促进了Acade-MIC研究与工业发展之间的强大合作。重点是激光技术，它成为该国的工业和科学进步不可或缺的一部分。德国公司，例如Atlas Laser，Lambda Physics，Tui Laser，Rofin-Sinar-这些以及Cooherent收购的其他公司以及家族拥有的机器制造商Trumpf成为激光技术的先驱，开发了用于精确的制造，医疗设备和科学仪器的最先进的解决方案。特朗普（Trumpf）的高性能工业激光器占据了革命性的制造工艺的高性能工业激光器。激光创新的这种兴趣将德国推向了全球光子学业的最前沿。
硅光子学
e x Cote s ummary the Art Silicon Photonics是光子综合电路（PICS）的有吸引力的技术，因为它直接建立在硅纳米电子世界的极端成熟基础上。因此，它以非常高的收率和低成本的方式打开了通向非常高级照片的路线。更准确地说，硅光子图片如今在200和300mm CMOS铸造厂的商业生产中，具有NM级别的精度和可重复性，从光子学的角度来看是前所未有的。基本技术利用了硅在绝缘子（SOI）晶圆中，其中硅氧化硅层的硅层上的硅层充当了波导的核心，该波导将芯片上的设备互连。或者，SOI晶片被硅晶片取代，用一堆氮化硅波导核心层包围，被氧化硅覆盖层包围。现在，这种氮化硅图片被认为是硅光子家族的组成部分。在此路线图的单独章节中描述了它们。因此，本章主要关注基于SOI的硅光子学，是硅光子学界的主要方式。值得注意的是，近年来，许多SOI PIC平台添加了第二个光子波引导层，是氮化硅层，从而结合了两种方法的最佳方法，并可以提高设计和增强性能的灵活性。
硅光子学
执行摘要 最新技术摘要 在过去 20 年中，硅光子学已成为光子集成电路 (PIC) 的一项极具吸引力的技术，因为它直接建立在硅纳米电子领域的极度成熟基础之上。因此，它开辟了一条通往非常先进的 PIC 的道路，具有非常高的产量和低成本。更准确地说，今天，硅光子 PIC 正在 200 毫米和 300 毫米 CMOS 代工厂中以纳米级精度和可重复性进行商业化生产，这从光子学的角度来看是前所未有的。基本技术利用绝缘体上硅 (SOI) 晶圆，其中埋氧层顶部的硅层充当连接芯片上器件的波导的核心。由于硅是导光材料，氧化硅是包层，该技术可以解决波长范围约为 1 至 4 m 的应用，从而包括以 1300nm、1550nm 和 1550(+)nm（分别为 O、C 和 L 波段）为中心的非常重要的光纤光谱带。硅光子学已经成为十多家公司（其中大部分是无晶圆厂公司）用于数据中心和电信网络中高数据速率收发器产品的首选技术。总的来说，他们向市场部署了估计数百万个硅光子收发器。大约有 20 个硅光子制造平台（部分为工业平台，部分为支持原型设计和小批量制造的研究机构平台）已经建立，这些平台基于现有基础设施和源自硅电子行业的专有技术（见附录 A1）。典型平台允许集成高速调制器和高速 Ge 探测器，符号率范围为 50 至 100 Gbaud，以及用于光束组合/分裂、波长选择功能、偏振选择功能和片外耦合的高级无源功能。一些平台允许其他功能，例如与高级电子设备的集成（单片或混合）、光源的集成（异构或混合）以及面向传感的功能（例如微流体）。大多数平台的运作方式类似于代工厂：任何最终用户都可以访问它们，无论是全掩模版/全晶圆批次 (FRFL) 模式还是成本分摊多项目晶圆 (MPW) 模式，其中最终用户可以提交部分掩模版的设计，并将收到几十个处理过的芯片而不是完整的晶圆。 FRFL 模式成本高昂（数十万欧元/美元），但每芯片成本较低（每芯片约 10 欧元/美元），而 MPW 模式每设计成本更实惠（数十万欧元/美元），但每芯片成本约 1000 欧元/美元。当扩展到更高产量（例如 1000 片晶圆）时，芯片成本可降至每芯片 1 欧元/美元以下，因为固定掩模和间接成本在整个批次中摊销。当代工厂基础设施的投资已经折旧或与其他用户共享时，较低的单芯片成本也会受益。芯片代工厂向其客户提供工艺设计套件 (PDK)。这些 PDK 详细说明了给定平台的设计规则，并包含基本组件和电路库。硅光子学 PDK 的成熟度尚未达到 CMOS IC 代工厂的水平。今天，硅光子学 PDK 仅包含非常基本的构建模块库，特别是对于 MPW 操作模式。未来的硅光子学 PDK 必须包含组件和电路的紧凑模型，其参数基于经过验证的测量数据，并考虑到晶圆之间和晶圆之间的工艺变化。
