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不同工艺制备的单模聚合物光波导在1310/1550 nm波长下的光学特性偏振依赖性
摘要： 我们通过实验研究了单模聚合物光波导光学特性的偏振依赖性。对比了两种由相同聚合物材料构成的波导：采用直接固化法制备的阶跃折射率方形芯波导，以及使用蚊式法制备的渐变折射率(GI)圆形芯波导。实验证明，GI圆形芯单模波导表现出极小的光学损耗偏振依赖性——在1310和1550纳米波长下，其偏振相关损耗(PDL)均小于0.1分贝。这种稳定的偏振特性归因于蚊式法制备过程中组成聚合物不受材料应力影响，以及对称圆形芯中形成的抛物线型渐变折射率分布。
关键词： 单模聚合物光波导、光互连、阶跃折射率、蚊式法、偏振相关光学特性、渐变折射率、直接固化法
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 面向照明、传感及光互连应用的聚合物基微光学器件低成本制造技术
摘要： 在聚合物中制备所需的微结构对于照明光学、传感器和光互连应用一直备受关注。挑战在于以低成本制造亚微米级结构。除文献[1]所述的其他制备方法外，无掩模光刻技术具有成本效益且能实现亚微米结构。本文提出一种简单低成本的聚合物（即PMMA）微结构制备工艺链，例如光栅结构和直波导。该制备采用配备空间光调制器和紫外LED的无掩模光刻装置完成。记录微结构图案时使用涂覆在硅基底上的灰度级光刻胶（即OrmoComp）。制备波导时，装置中包含平移台以拼接单次曝光图案形成连续波导结构（如图1(c)所示）。复制过程中，通过在100℃烤箱中浇铸聚二甲基硅氧烷（PDMS）15分钟获得耐高温的中间印章。随后使用热压印系统（即Jenoptik HEX03）将该印章复制微结构至聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）上：将500微米厚的PMMA（Plexiglas XT99524，蒂森克虏伯）薄膜置于PDMS（ELASTOSIL RT 607A/B）印章上，施加7kPa压强保持4分钟，待冷却至40℃脱模温度后手动取下PMMA薄膜。
关键词： 微光学器件、聚二甲基硅氧烷、光互连、照明、聚合物、传感、无掩模光刻、聚甲基丙烯酸甲酯、热压印
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019年6月16日-2019年6月21日）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 光谱对巴西东北部多晶硅及新一代碲化镉光伏性能的影响
摘要： 我们开发了一款5×5平方毫米的紧凑型硅光接收器，搭载28纳米CMOS跨阻放大器（TIA）芯片。该接收器芯片采用光电融合设计技术，通过优化光电器件接口实现高速高效运行——因为光电器件接口特性对接收器性能影响显著。我们使用光学引脚实现多模光纤与锗光电探测器之间的简易光对准。光电探测器与跨阻放大器之间的铝质带状线提升了3分贝带宽，因其特性阻抗大于TIA输入阻抗。蚀刻绝缘体上硅（SOI）晶圆上的共面波导（CPW）通过减小波导与硅层间的电场重叠，实现了低插入损耗。实验证明该接收器在25°C和85°C环境下均可实现25Gb/s无误码传输，其最低灵敏度与功耗分别为：25°C时-11.0dBm/2.3mW/Gb/s，85°C时-10.2dBm/2.5mW/Gb/s。结果表明该接收器具备高温环境实用价值。
关键词： 光电集成电路、硅光子学、光互连、CMOS跨阻放大器、光接收机、多模光纤传输
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于热光马赫-曾德尔干涉仪的pCDC ROADM紧凑型硅多播开关
摘要： 我们提出了一种针对无色、无方向且部分无竞争ROADM的优化多播交换方案，并实验验证了一款由六个3dB多模干涉分路器和四个马赫-曾德尔2×2光开关组成的2×8硅基多播交换器。
关键词： 光互连、组播、硅光子学、光开关、CDC ROADM
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于模式选择特性的五端口无阻塞硅基光路由器
摘要： 我们提出并展示了一种基于模式选择特性的五端口光路由器。该路由器利用模式作为标签来区分其路由路径。所有路径的光信噪比均大于16.3分贝。
关键词： 光互连、硅光子学、模分复用、光交换
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 概率整形100G强度调制-直接检测光互连技术
摘要： 本文综述了我们近期在光互连应用方面的工作。为在IM-DD VCSEL-MMF光互连链路上实现100-Gbps传输速率，我们引入了用于PAM和DMT的PS技术。
关键词： IM-DD，100G，概率整形，光互连
更新于2025-09-16 10:30:52
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高效节能100Gbps/λ垂直腔面发射激光器发射机的电光协同设计
摘要： 本文提出了一种面向50 Gbaud高速VCSEL发射机的高能效电光协同设计框架。该框架集成了基于速率方程的VCSEL芯片模型与驱动电路模型。在符合IEEE 400G标准定义的发射机参数约束下，针对具有相同寄生参数但阻尼系数不同的两类20GHz级VCSEL，对比分析了NRZ和PAM-4调制方式的驱动电路设计及发射机能效。NRZ调制分析表明：两类VCSEL发射机具有相近的数据传输速率与能效表现；采用较小驱动电阻有利于实现高速信号完整性；两类VCSEL在NRZ调制下的最佳能效均为520.8 fJ/比特。PAM-4调制时，过阻尼VCSEL发射机比欠阻尼型可实现更高数据速率，但需权衡选择合适的驱动参数以实现高速运行。优化后的过阻尼VCSEL发射机较欠阻尼型数据速率提升16.13%，能效改善约4.12%，但信号质量对驱动参数更敏感。PAM-4调制下两类VCSEL的最佳能效分别为365.1 fJ/比特和380.8 fJ/比特。该协同设计框架可为VCSEL共封装设计提供指导。
关键词： 能效、光互连、垂直腔面发射激光器发射机、共封装、协同设计
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第24届光电子与通信会议(OECC)暨2019年国际光子交换与计算会议(PSC) - 日本福冈(2019.7.7-2019.7.11)] 2019年第24届光电子与通信会议(OECC)暨2019年国际光子交换与计算会议(PSC) - 硅光/磷化铟混合平台上的无损可扩展光开关设计
摘要： 演示了一个8×8硅光子/磷化铟混合光开关的无损且无失真实验操作。该设计采用一个8通道的磷化铟增益?？楦郊拥焦韫庾涌厣希圆钩テ涓卟迦胨鸷?。
关键词： 光子集成电路、光开关、磷化铟、硅光子学、混合集成电路、光互连
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年光子学最新进展研讨会（WRAP） - 印度古瓦哈提（2019.12.13-2019.12.14）] 2019年光子学最新进展研讨会（WRAP） - 利用飞秒激光制备金纳米颗粒的商业DVD作为表面增强拉曼散射基底
摘要： 实验采用3模750微米硅光子结构，验证了适用于片上应用的基于模式分复用(MDM)的源同步互连技术。研究展示了两个独立模式上同时传输两个数据通道（10 Gb/s速率下误码率<10^-12）并通过第三个独立模式传输光转发时钟进行采样的结果，同时评估了时钟模式分配性能。研究表明在模间串扰较高的波长处，时钟的最佳位置至关重要。例如在1553纳米波长，当时钟从高串扰模式（-18.6 dB）编码转换至低串扰模式（-28.6 dB）时，时钟抖动从45皮秒降至2.7皮秒。在模间串扰较好的1560纳米波长，未采用最佳时钟分配时抖动为2.6皮秒（-27.8 dB串扰），采用后降至1.1皮秒（-34 dB串扰）。通过合理的时钟-模式分配，该光互连可在11纳米光学带宽内正常工作，从而实现MDM-波分复用架构。
关键词： 光互连、模分复用、源同步链路、集成光学
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第24届光电子与通信会议(OECC)暨2019年国际光子学在交换与计算会议(PSC) - 日本福冈(2019.7.7-2019.7.11)] 2019年第24届光电子与通信会议(OECC)暨2019年国际光子学在交换与计算会议(PSC) - 基于反向Δβ耦合结构的硅波导偏振分束器
摘要： 平衡电力供需是一项复杂的任务。可再生能源往往具有间歇性，而电力负荷则随昼夜变化波动。这可能导致某一地区供应过剩从而压低现货电价，而另一地区却同时面临供应紧张和电价飙升。通过电力互联线路连接这两个地区虽能提高可再生能源利用率，但成本高昂，且对洲际等远距离区域并不可行。然而，数据中心正全球普及并通过光纤网络互联。本文提出一种利用光纤构建的虚拟互联线路(VIC)方案，将计算形式的能源需求动态转移至其他拥有低成本富余可再生能源的市场区域数据中心。该方案能在无需昂贵电网互联设施的情况下提升全球可再生能源消纳比例，并探讨了这一方案为数据中心运营商、电网调度方、消费者及环境带来的多重效益。
关键词： 电力系统经济学、负荷管理、光互连、电力系统控制、数据仓库、可再生能源、绿色计算、电力系统互联
更新于2025-09-16 10:30:52