在所有量子系统中,囚禁离子量子比特已证明具有最高保真度的量子操作 1–4 。因此,如果能够应对集成和扩展相关技术的挑战,它们将成为可扩展量子信息平台的有希望的候选者。这些挑战中最主要的是这种激光器的集成,这不仅是冷却离子所必需的,而且通常也是操纵量子比特所必需的。目前,正在研究两种主要方法来解决这个问题。首先,如果硅光子学中展示的能力可以扩展到与原子离子量子比特所需的可见光和紫外波长兼容的材料,那么集成光子学可以提供一种可扩展的方式来传输必要的激光器 5,6 。其次,人们正在探索几种无激光操控原子离子量子比特的方案,这些方案涉及微波场与强静态磁场梯度 8-10、微波磁场梯度 11-13、微波修饰态 14 或运动模式频率附近振荡的磁场梯度 15,16 的配对。集成光学和微波控制都需要离子阱制造技术的进步才能真正实现可扩展性。
光电密度作为位置和时间的函数提供了基本信息,以模拟局部并通过整合凝结物质的宏观动力运动。此处,使用爱因斯坦和LAUB的工作以及与麦克斯韦的方程式一起描述电磁场的表达式,开发了与光学密度相关的边界条件。因此,形成了一个约束,该约束允许总力与力量密度之间建立独特的关系,这是通过物理材料的保护原则实现的,并由局部同质化的构造参数描述。总结的新实验研究可以从新的见解中获得进一步的见解。呈现的数学步骤构成了建模各种光机电现象的基础,包括膜,束,梁,悬臂和波导等固态系统和固态系统中的光学力,并且可以用相关的理论工作来解释。力密度边界条件的这种规范与基本的科学界面有关,包括涉及各种量子冷却问题,分子验光力学,光化学和生物物理学(包括机械传输)。受影响的技术包含的集成光学力学(硅光子学,可以启用新的光学设备概念),通信系统(光学力量可以取代电子开关),遥控和驱动,推进,感应,感应和导航。
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
摘要我们报告了二氧化硅(SOS)晶状体上掺杂Erbium掺杂的平面波导的制造和表征,可提供低损耗和适用于用于工程光波导放大器(1530-1565 nm)的光纤维通信的较低的光限制。在这里,我们描述了一种超快的血浆掺杂(ULPD)技术,该技术是使用由飞秒激光(波长800 nm)诱导的血浆进行的,其重复速率为10 kHz,脉冲持续时间为45 fs。此处介绍的ULPD方法已成功应用于先前使用脉冲持续时间约为100 fs且重复速率为1 kHz的FS-LASER掺杂在SOS底物上的稀土材料。已经分析了厚度,折射率,光学传播损失,光致发光强度和光致发光寿命的厚度,折射率损失,光发光损失,光发光损失,光发光损失,光致发光的寿命。我们报告了C波段中<0.4dB/cm的低传播损失,长寿命为13.21 ms,在1532 nm和最大的寿命密度产物6.344 x10 19 s.cm -3。低损耗平面平板波导和高寿命密度的产品有望在SOS平台上制造带状的波导的进一步可能性。所提出的主动波导制造方法可能对制造平面的集成光学波导放大器和与基于硅的光子积分电路兼容的激光。
• 澳大利亚皇家空军与 RMIT 的长期合作关系结束,自此以后,所有无线电行业学徒培训均在 RADS 进行。 • RMIT 提供十年的技术升级课程,以适应国防部队的特定课程。RMIT 修改了课程,创建了国家认可的民用工程副文凭(航空航天系统)。 • HK Millicer 是澳大利亚工程师学会和皇家航空学会的会员,于 1984 年被 RMIT 授予荣誉博士学位,并于 1992 年被任命为 AM。 • 1984 年,RMIT 开设了微电子和材料技术中心 (MMTC)。研究重点包括集成光学、芯片实验室设备、纳米技术设备、传感器、功能材料、微系统、微电子设备和射频/微波技术。 • 霍克·德·哈维兰公司 (HdH) 和 CAC 于 1986 年合并。 • GAF 于 1987 年重组并更名为澳大利亚航空技术公司 (ASTA) 并私有化。ASTA 被罗克韦尔国际公司收购,几年后又被波音公司收购。ASTA 随后成为波音澳大利亚公司的核心。 • 最后一次 RAAF Frognall/RMIT ECS 毕业典礼于 1988 年在 Point Cook 举行,ADFA 工程课程于 1986 年开始。 • 国家航空资源中心 (NARC) 成立,这是皇家航空学会澳大利亚分部 (RAeS) 和 RMIT 航空工程的合资企业。
光学陀螺仪是一种使用光学原理来测量角速度和方向的设备。它由旋转转子和一对光电检测器组成,该检测器可以通过检测光路径中的变化来测量对象的旋转。光学陀螺仪广泛用于惯性导航,飞行控制,地震监测和其他田地[1]。光学陀螺仪使用SAGNAC效应,这是光学物理学中众所周知的现象。当一束光束分成两个梁并以相反的方向围绕循环绕着循环行驶时,如果环旋转,则两个光束在环上行驶所需的时间将有所不同[2]。这是因为环的旋转导致两个梁之间的相移,这导致干扰模式与环路的旋转速率成正比。近年来,光子综合电路(图片)的进步导致了新型设备的开发,例如片上激光器,光子集成电路和光电神经网络[3]。这些设备有可能对诸如计算,传感和通信等领域进行重复化。集成光学陀螺仪的关键优势之一是将多个功能组合到单个芯片上的能力,从而改善了性能和减小的尺寸,重量,重量和功耗,使其适用于更广泛的应用程序[4]。在这里,我们将集成的光学陀螺仪(IOG)分为两类,包括集成的干涉光学陀螺仪(IIOG)和集成的共振光学陀螺仪(IROGS)[5]。在IIOG中,干涉光纤陀螺仪
摘要 — 随着光通信的覆盖范围不断缩小,光子学正从机架到机架数据通信链路转向需要不同架构的厘米级计算机内应用 (computercom)。集成光学微环谐振器 (MRR) 正成为满足更严格的面积和效率要求的有吸引力的选择:它们通过波分复用 (WDM) 和高带宽密度提供缩放。在本文中,我们介绍了在 45 nm CMOS 中单片集成的用于 computercom 的紧凑型电光发射 (TX) 和接收 (RX) 宏。它们与 MRR 调制器和光电探测器一起工作,并包括所有必要的电子器件和光学器件,以实现片上数据源和接收器之间的光学链路。通过感测驱动电子器件中的光学设备的偏置电流而不是使用外部工作点感测光学器件,实现了最紧凑的热稳定性实现。使用场效应晶体管作为加热元件(在单片集成平台中是可能的)可进一步减少热控制所需的面积和功率。TX 宏的工作数据速率高达 16 Gb/s,消光比 (ER) 为 5.5 dB,插入损耗 (IL) 为 2.4 dB。RX 宏在 12 Gb/s 时灵敏度为 71 µ A pp,BER ≤ 10 − 10。用宏构建的芯片内链路在 10 Gb/s 时实现 ≤ 2.35 pJ/b 的电气效率和 BER ≤ 10 − 10。两个宏都在 0.0073 mm 2 内实现,每个宏的带宽密度为 1.4 Tb/s/mm 2。
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。
BABCOCK * 硅酸盐玻璃技术方法 BARRETT AND MYERS * 图像科学基础 BEISER * 全息扫描 BERGER-SCHUNN * 实用色彩测量 BOND * 晶体技术 BO YD * 辐射测量和光辐射检测 BUCK * 光纤基础,第二版 CATHEY * 光学信息处理和全息术 CHUANG * 光子器件物理学,第二版 DELONE AND KRAINOV * 原子气体非线性光学基础 DERENIAK AND BOREMAN * 红外探测器和系统 DERENIAK AND CROWE * 光辐射探测器 DE VANY * 掌握光学技术 ELMEER * 反射器的光学设计,第二版 ERSO Y * 衍射、傅里叶光学和成像 GASKILL * 线性系统、傅里叶变换和光学 GOODMAN * 统计光学 HOBBS * 构建电光系统:使其全部运转HUDSON * 红外系统工程 IIZUKA * 光子学原理,第一卷:在自由空间和特殊介质中 IIZUKA * 光子学原理,第二卷:用于光纤和集成光学 JUDD AND WYSZECKl * 商业、科学和工业中的色彩,第三版 KAFRI AND GLATT * 莫尔计量学的物理学 KAROW * 精密光学的制造方法 KLEIN AND FURTAK * 光学,第二版 KHOO * 液晶,第二版 MA AND ARCE * 计算光刻 MALACARA * 眼镜店测试,第三版 MILONNI AND EBERLY * 激光器 NASSAU * 颜色的物理学和化学:颜色的十五种原因,第二版 NIETO-VESPERINAS * 物理光学中的散射和衍射 OSCHE * 激光应用的光学检测理论 O'SHEA * 现代光学设计要素 OZAKTAS * 分数傅里叶变换 PRATHER * 光子晶体:理论、应用和制造 SALEH AND TEICH * 光子学基础,第二版 SCHUBERT AND WILHELMI * 非线性光学和量子电子学 SHEN * 非线性光学原理 UDD * 光纤传感器:面向工程师和科学家的入门书 UDD * 光纤智能结构 VANDERLUGT * 光信号处理 VEST * 全息干涉测量法 VINCENT * 红外探测器操作和测试基础 WALKER * 海洋光场统计 WEINER * 超快光学 WILLIAMS AND BECKLUND * 光传递函数简介 WYSZECKl AND STILES * 色彩科学:概念和方法,定量数据和公式,第二版 XU AND STROUD * 声光器件 YAMAMOTO * 半导体激光器中的相干性、放大和量子效应 YARIV AND YEH * 晶体中的光波 YEH * 分层介质中的光波YEH * 光折变非线性光学简介 YEH 和 GU * 液晶显示光学,第二版
近年来,超连续光源和各种新型光纤或波导的超高灵敏度得到了广泛的研究,结合光纤低损耗传输、抗电磁干扰等独特性能,发展了各种光子调制和集成的全光传感器件,为平面波导与光纤波导的集成提供了可能的技术途径( Kosiel et al.,2018 )。得益于新型智能材料、纳米加工技术和光谱分析技术的发展,人们开发了许多智能、高性能的光波导器件或光纤传感器,其中,智能聚合物、金属、金属氧化物和半导体材料已被用于制作光纤传感器或作为敏感材料,有效提高了灵敏度和选择性能( Yuan et al.,2019 )。这一改进是通过修改不同的光纤结构实现的,例如微光纤、纳米光纤、光纤尖端微/纳米结构、多模干涉光纤结构和直列光纤结构。微/纳米尺度的光纤传感器已经与微流控器件和平面光子结构集成以开发全光学芯片,从而实现传感信号的高速采集、传输和处理。由于光纤传感器被封装在柔性材料中,它们将成为可穿戴或植入式设备的有希望的候选者。将微/纳米纤维的优异性能(超高倏逝场)与这些传感器中使用的新型纳米材料(高比表面积和催化活性)相结合,开发出许多性能优异的集成光学传感器。在本研究主题中,报道了基于新型智能材料的光纤传感器的结构设计、器件制备和传感性能优化的模型模拟和实验研究的最新研究工作。光学微纳光纤和微纳结构的灵活设计与精确控制是发展先进光子器件和新型传感器的重要支撑,也被称作“光纤实验室”( Zhou et al., 2019 )。廖博士等在题为“双光子聚合诱导的光纤集成功能微纳结构”的论文中回顾和讨论了近10年来双光子聚合诱导的光纤集成微纳结构领域的研究进展。利用激光微加工、聚焦离子束铣削和纳米压印技术,在光纤端面制作出超小型、微型微光学元件、光波导器件和光学微腔,分辨率小于100纳米。将“双光子聚合”技术与新的加工方法或材料相结合,新的功能结构一直致力于开发新型纳米光子学设备,例如光纤实验室。