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片上光互连器件的智能化设计研究进展 被引量：1
1
作者 杜特 马汉斯 +16 位作者 姜鑫鹏 赵芬 张兆健 王志成 彭政 张伊祎 张煜青 罗鸣宇 邹宏新 吴加贵 闫培光 朱刚毅 于洋 何新 陈欢 张振福 杨俊波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期46-74,共29页
光互连技术相比于电互连等传统通信技术具有带宽大、能耗低、抗干扰等系列优势,正在逐渐成为短距离、甚短距离数据终端间通信的重要手段和发展趋势.基于绝缘体上硅的片上光互连技术作为光互连在芯片尺度上的实现,在一系列复用技术的支... 光互连技术相比于电互连等传统通信技术具有带宽大、能耗低、抗干扰等系列优势,正在逐渐成为短距离、甚短距离数据终端间通信的重要手段和发展趋势.基于绝缘体上硅的片上光互连技术作为光互连在芯片尺度上的实现,在一系列复用技术的支持下得到了非常广泛的应用.智能设计方法具有原理直观、设计自由度高、材料兼容性好等优点.随着智能设计方法在片上光互连器件设计活动中的广泛应用,目前片上光互连器件逐渐呈现出超紧凑化、可调控化、系统集成化等重要发展趋势.本文首先归纳了几种目前最常用的片上光互连器件的智能设计方法,然后详细分析了智能化设计的片上光互连器件的几个重大研究进展与趋势,最后对未来智能化设计的片上光互连器件的发展进行了展望. 展开更多
关键词 片上光互连器件 智能设计方法 相变材料 光子集成回路
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逆向设计的硅基片上功率分束器
2
作者 马汉斯 杜特 +1 位作者 姜鑫鹏 杨俊波 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1-18,共18页
硅基片上功率分束器是光子集成电路的重要组成,具有广泛的应用,比如反馈电路、抽头功率监测和光学量化等。纳米光子器件的设计方法大致可以分为正向设计方法和逆向设计方法。本文概述了正向设计方法和逆向设计方法的区别与联系,并且对... 硅基片上功率分束器是光子集成电路的重要组成,具有广泛的应用,比如反馈电路、抽头功率监测和光学量化等。纳米光子器件的设计方法大致可以分为正向设计方法和逆向设计方法。本文概述了正向设计方法和逆向设计方法的区别与联系,并且对逆向设计算法进行了归纳分类,此外,总结了近年来具有代表性的逆向设计的硅基片上功率分束器,包括多通道功率分束器、任意分束比功率分束器、多模式功率分束器、宽带功率分束器和多功能功率分束器,最后对逆向设计算法以及逆向设计的功率分束器的发展趋势进行了总结与展望。 展开更多
关键词 硅基片上功率分束器 逆向设计方法 多通道功率分束器 任意分束比功率分束器 多模式功率分束器 宽带功率分束器 多功能功率分束器
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光学微纳结构红外隐身技术研究进展(特邀)
3
作者 姜鑫鹏 杜特 +7 位作者 马汉斯 张兆健 何新 张振福 陈欢 于洋 黄沙 杨俊波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期204-217,共14页
随着红外探测技术手段的多样化发展,红外隐身技术的需求日益迫切。由于传统的红外隐身技术面临着多途径目标探测和多功能兼容的严峻挑战,因此研究光学微纳结构红外隐身技术有着十分重要的意义。基于局域共振机制的亚波长尺度的光学微纳... 随着红外探测技术手段的多样化发展,红外隐身技术的需求日益迫切。由于传统的红外隐身技术面临着多途径目标探测和多功能兼容的严峻挑战,因此研究光学微纳结构红外隐身技术有着十分重要的意义。基于局域共振机制的亚波长尺度的光学微纳结构,极大地丰富了人们对光的传输行为的调控。在红外隐身技术领域,光学微纳结构可以针对红外辐射特性进行材料和结构的精细化设计,从而满足理想红外隐身发射光谱的需求,为发展更加多光谱、多功能、自适应的红外隐身技术提供全新的解决方案。文中围绕红外隐身技术的相关研究,首先介绍了多层薄膜吸收体、金属表面等离子激元、基于相变材料薄膜可调吸收体、智能化设计光学微纳结构实现光谱响应的基本原理,在此基础上,重点回顾了近年来基于光学微纳结构的红外隐身技术新特点,包括多光谱红外隐身技术、多功能红外隐身技术、自适应红外隐身技术的发展现状。最后,梳理了光学微纳结构红外隐身技术所存在的不足及面临的困难并对未来的研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 红外隐身 热管理 超材料 选择性发射体 相变材料
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基于直接二进制搜索算法设计的超紧凑In_(2)Se_(3)可调控功率分束器
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作者 张伊祎 韦雪玲 +5 位作者 农洁 马汉斯 叶子阳 徐文杰 张振荣 杨俊波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第15期99-106,共8页
多模干涉耦合器结构的功率分束器拥有大带宽、较好制造鲁棒性等优势,长期以来受到人们的关注.本文提出的是一种基于相变材料In_(2)Se_(3)的超紧凑可调控功率分束器,尺寸仅有2.4μm×3.6μm,采用1×2的多模干涉耦合器结构,在不... 多模干涉耦合器结构的功率分束器拥有大带宽、较好制造鲁棒性等优势,长期以来受到人们的关注.本文提出的是一种基于相变材料In_(2)Se_(3)的超紧凑可调控功率分束器,尺寸仅有2.4μm×3.6μm,采用1×2的多模干涉耦合器结构,在不改变其他结构参数的情况下,采用直接二进制搜索算法对器件进行优化,仅通过In2Se3的a态与β态的可逆相变,利用两种晶态之间的高折射率对比度实现了不同的功率分束比.与其他可调控的功率分束器相比,本文设计的这种功率分束器结构紧凑、调控简单,并且具有较好的鲁棒性.利用该器件在1540—1560 nm的波长范围内实现了1∶1,1∶1.5,1∶2三种分束比,插入损耗分别小于0.27,0.13和0.17 dB.证明了这种基于相变材料In2Se3的超紧凑可调控功率分束器在光子集成电路上应用的可能性. 展开更多
关键词 功率分束器 相变材料 逆向设计 集成光学
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