硅光芯片与光纤耦合的方式、特性与应用
硅光芯片作为一种新型的光电子集成芯片，在现代光通信领域中扮演着至关重要的角色。它是基于硅材料的光子学器件，将光子技术与硅基集成电路技术相结合，具有众多独特的优势。
硅光芯片利用硅材料的优良光学和电学特性，实现了光信号的产生、传输、调制和探测等多种功能。其集成度高，可以将多个光学元件和电子元件集成在同一芯片上，大大减小了器件的体积和功耗。同时，硅材料在半导体工业中具有成熟的制造工艺，这使得硅光芯片的大规模生产成为可能，降低了成本，提高了生产效率。
在硅光芯片与光纤的耦合方面，这是一项关键技术。目前主要有边缘耦合和光栅耦合这两种方式。
边缘耦合在性能方面表现出色。其耦合损耗能低至＜2dB，偏振相关性低，并且带宽可超100nm。在晶圆级测试难度虽高但可行，在光纤探针应用方面也有潜力。相比之下，光栅耦合有自身特点，其耦合损耗＞3dB，偏振相关性高，带宽＜40nm，不过同样可以进行晶圆级测试。
从光芯片带宽来看，光栅耦合器的1-dB带宽在38nm±7nm（晶圆差异），而边缘耦合器的1-dB带宽达到200nm。值得注意的是，硅光芯片并非一定要与光纤连接。例如在一些组合中，激光器、调制器、硅波导、光电二极管以及解调器组合起来，也能构成出色的硅光系统。
这两种耦合方式各有优劣，在不同的应用场景下发挥着独特的作用。随着技术的不断发展，研究人员也在不断探索优化耦合方式，降低损耗、提高带宽等性能指标，以满足日益增长的光通信等领域的需求，硅光芯片相关技术未来有望取得更多突破并创造更大价值。无论是在数据传输速度提升，还是在降低能耗等方面，都有着巨大的潜力等待挖掘。
-
干涉测量术的原理、应用及技术演进研究
从宇宙天体的精细化观测到纳米级工业制造的质量管控，干涉测量术基于波的干涉效应，已发展为现代科学研究与工业生产中不可或缺的精准测量技术支撑。该技术以激光为核心载体，通过系统解析波的干涉规律，在跨学科领域实现了测量精度与应用范围的双重突破，成为推动科技进步的关键基础性工具。
2025-11-17
-
什么是柱镜光栅？微米级光学技术引领视觉领域革新
当裸眼3D影像突破平面束缚，当立体成像技术赋能产品包装升级，当光学隐身从科幻概念走向技术实践，柱镜光栅这一核心光学材料正凭借其独特的技术特性，在多个领域推动视觉体验与应用场景的深度变革。作为由微米级圆柱状凸透镜阵列构成的功能性光学材料，柱镜光栅以精准调控光线传播路径的核心能力，成为连接微观结构与宏观视觉应用的关键桥梁。
2025-11-17
-
突破性进展：阿秒涡旋脉冲串成功实现，拓展超快光-物质相互作用研究新维度
在超快光学领域，阿秒脉冲技术已成为观察原子、离子、分子等微观体系中超快电子动力学的重要手段，而轨道角动量这一关键自由度的引入，为该技术的创新发展提供了全新方向。近日，西班牙萨拉曼卡大学AlbadelasHeras教授、美国科罗拉多矿业学院DavidSchmidt教授领衔的联合研究团队，在国际权威期刊《Optica》（Vol.11,No.8）发表重磅研究成果，成功研发出阿秒涡旋脉冲串这一新型超快结构化光场。该成果通过创新性技术方案突破传统瓶颈，为化学、生物、凝聚态物理及磁学等多学科前沿研究提供了具备高时间分辨率与多维调控能力的独特工具。
2025-11-17
-
清华大学提出神经光瞳工程傅里叶叠层成像技术实现大视场高分辨率显微成像突破
在科研与医疗领域，显微镜的大视场观测与高分辨率成像需求长期存在相互制约的技术矛盾。当观测视场扩大时，边缘区域易出现图像失真、细节模糊等问题，严重影响后续分析与应用。清华大学曹良才课题组提出的神经光瞳工程傅里叶叠层成像（NePEFPM）新方法，成功破解这一技术瓶颈，为大视场高分辨率显微成像提供了创新性解决方案。相关研究成果发表于国际权威期刊《Optica》。
2025-11-17
