ecent年份已经看到了衍射光学的复兴,这是由于纳米制度的纳米化阵列的进步,具有高精度,合理的吞吐量和相对易于生产的纳米阵列的纳米化阵列。这些发展开辟了一个所谓的平面光学器件的新时代,其关键组件称为Metasurfaces(由光学上薄的散射器组成的二维结构,例如次波长大小的天线),越来越多地用于替换整个传统光学元件的整体组合1 - 9。这些设备可以实现有效的梁转向,光学极化的局部控制以及光10-14的发射和检测。metasurfaces具有独特的功能,可以完全控制子波长度15中的光。包括对复杂衍射的波长和极化选择性控制。此外,元信息可以使新物理学和一系列现象与散装光学或3D超材料中可以实现的现象明显不同。这样一个例子是一般的反射和折射定律,可以通过使用带有规定的相位梯度的天线阵列来将元时间用于重定向,同时确保完全控制幅度和相位的前所未有的设计灵活性。元面包还可以量身定制近场响应,这在处理光源和探测器时至关重要,从而实现了完美的吸收,发射增强和光 - 物质相互作用的详细设计。metaSurfaces具有巨大的实现这些状态的潜力。metasurfaces现在已成为经典光学的主食,并且越来越有兴趣将扁平光子学启用的新型功能带入量子光学的领域16。量子光学技术需要单个光子,纠缠光子和其他类型的非古典光以及更新的检测方法的来源。量子状态可以基于不同程度的光自由度极化,方向和轨道角动量。,我们首先将注意力集中在经典光学设备(梁拆分器)上的两个独立光子的量子干扰17、18的演示中,这允许纠缠操作 - 量子光学领域的里程碑。但是,光束分离器是一种只能改变其反射率的简单设备,因此没有太多功能性。metasurfaces具有更广泛的功能,并且具有很大的操纵单光子并产生各种品种的潜力
摘要:传统的电子和光子设备本质上是2D,并且由于它们被捏造的底物。然而,世界并不是在流动和刺激:许多应用会从软设备和非平面几何形状中受益,例如与柔软,曲线和动态生物体的柔软,曲线和动态表面相连。此不匹配要求可机械变形(弯曲,折叠,扭曲,拉伸或压缩)的灵活和可拉伸设备,而不会损坏其有用的特性。在这里,我们提供了最先进的材料,设计,加工和设备技术的概述,这些技术是迅速发展的且可拉伸光子学的快速发展区域的概述。我们对关键的促成技术的看法将在这一领域中定义新的增长机会,因为新兴的可振奋和可伸缩的光子学的应用继续展开。
现在,哪种光子学被广泛认为是21世纪的主要创新学科。可以将其定义为科学和技术领域,在研究和应用光的基本特性及其与物质的相互作用。几十年来,Photonics一直在进入越来越多的应用和家用电器中。目前,Photonics是工业领域的关键学科,例如远程和数据通信,显示和摄像机行业,生物技术,太阳能,医疗仪器,激光材料处理等。Photonics的欧洲科学硕士是一项多学科计划,涵盖了不同领域的基本物理,材料技术,电子和应用。学生将接受培训,成为该领域的专家。该计划的关键特征是电子和信息技术,物理和材料或生命科学领域的广泛学生流动机会和多学科工程模块。
摘要:硅光子学的应用范围正在从用于数据和电信的高速收发器迅速发展到适用于许多不同市场的广泛功能,尤其是在传感和计算领域。因此,对新构建模块和增强性能的需求正在加速和多样化。在这种背景下,新材料、芯片和薄膜芯片的异构集成正变得至关重要。但要实现满足这种多样化需求的工业供应链将具有挑战性,可能需要一种新的供应链模型,在参与各方之间建立专门的标准化和测试方法。这篇评论文章讨论了硅光子学中异构集成带来的机遇和挑战,特别是未来市场增长和异构集成工艺流程的设计。
Niels Quack 副教授 航空机械与机电一体化工程学院微系统与纳米系统 悉尼大学 电子邮件:niels.quack@sydney.edu.au 摘要:光子集成电路利用单个芯片上大量光学元件的紧密集成。随着技术的成熟,大规模集成有望释放可编程集成光学、光子加速器、神经形态计算或量子光子集成电路等新兴概念的潜力。这种多功能光子集成电路从可扩展的单个相位和幅度控制单元数量中受益匪浅,此外还有用于光谱滤波、光电检测、高速调制、低损耗光学路由和耦合以及电气路由和接口的高性能组件。在光子集成电路的材料平台中,硅脱颖而出,因为它可以利用微电子行业的优化生态系统和高性能。在光子信号控制的物理效应中,纳米力学脱颖而出,因为它具有低光损耗、低功耗、紧凑的体积和同时在宽光谱范围内运行的特点。然而,虽然微机电系统 (MEMS) 通常用于消费电子产品,但它们在光子学中的大规模集成迄今为止仍被证明具有挑战性。在本次演讲中,我将概述在将硅光子 MEMS 扩展到大型电路方面取得的最新成就。我将总结基于 IMEC 先进的标准化硅光子 iSiPP50G 平台的 MEMS 集成,该平台是我们在欧洲 H2020 项目 morphic 中开发的。我们的晶圆级技术平台包括通过后处理实现的 MEMS 发布、通过晶圆键合实现的晶圆级密封以及通过倒装芯片键合和光纤连接实现的电气和光学接口。我将介绍使用 MEMS 可调环形谐振器的 MEMS 可调耦合器、开关、移相器和光谱控制的实验结果,并概述我们如何通过集成纳米机电压电执行器进一步扩展可编程光子学。我们的设备工作时驱动电压通常低于 30V,占用面积小于 100 x 100 μm2,插入损耗低至 < 0.3 dB,每台设备的电耗低至 1 nW,响应时间为 μs。我们在标准硅光子学中同时进行了低损耗、紧凑占用面积、宽带响应、低功耗和快速 MEMS 的里程碑式实验演示,使我们的技术特别适合需要超大规模光子集成的新兴应用,例如光子学计算或可编程光子学。