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。
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麻省理工学院突破光学原子钟小型化瓶颈：集成螺旋腔激光器实现芯片级原子询问
美国麻省理工学院林肯实验室WilliamLoh与RobertMcConnell团队在《NaturePhotonics》（2025年19卷3期）发表重大研究成果，成功实现基于集成超高品质因子螺旋腔激光器的光学原子钟原子询问，为光学原子钟走出实验室、实现真正便携化铺平了道路。这一突破标志着光学原子钟向全集成、可大规模制造的先进时钟系统迈出关键一步，有望彻底改变导航、大地测量和基础物理研究等领域的时间测量技术格局。
2026-04-08
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手机长焦增距镜无焦光学系统MTF测试的空间频率换算研究
在手机成像技术向高倍长焦方向快速发展的背景下，手机长焦增距镜作为提升手机长焦拍摄能力的核心无焦光学器件，其成像质量的精准评价成为光学检测领域的重要课题。光学传递函数（MTF）是衡量光学系统成像质量的核心指标，而手机长焦增距镜属于望远镜类无焦光学系统，其MTF测试采用的角频率单位与常规无限-有限共轭光学系统的线频率单位存在本质差异。为实现两类单位的精准转换、保证MTF测试结果的有效性与实际应用价值，本文从无焦光学系统特性与测量工具出发，明确空间频率不同单位的核心属性，结合实际案例完成换算推导，梳理换算关键要点，为手机长焦增距镜的MTF检测及光学性能评价提供严谨的技术参考。
2026-04-08
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非线性光学晶体：现代激光技术的核心功能材料
非线性光学晶体作为实现激光频率转换、光束调控及光场非线性效应的关键功能材料，突破了传统激光器件输出波长受限的技术瓶颈，是支撑紫外/深紫外激光、中红外激光、超快激光及量子光源等先进激光系统发展的核心基础部件。本文系统阐述非线性光学效应的物理机制、主流非线性光学晶体的材料特性与相位匹配技术，梳理其在科研探测、精密制造、生物医疗、光通信及国防安全等领域的典型应用，并展望该类材料未来的发展方向，为相关领域技术研究与工程应用提供参考。
2026-04-08
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波前像差、点扩散函数（PSF）与调制传递函数（MTF）的关联解析
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2026-04-07
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非硅特种材料精密划片工艺技术方案
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2026-04-07
