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。
-
光学冷加工全流程：从毛坯到精密镜片的制造工艺
一片直径50mm的精密球面透镜，从一块粗糙的玻璃毛坯到面形精度λ/10、表面粗糙度Ra<1nm的成品，需要经历十余道工序。每一道工序都有特定的设备、工艺参数和检测标准，任何环节的失控都会在最终元件上留下不可逆的缺陷。本文系统梳理光学冷加工从铣磨、精磨、抛光到定心磨边的完整工艺流程，为光学制造从业者提供⼀份全景式的工艺参考。
2026-07-09
-
OptiCentric® IR — 红外镜头定心装调:从 3.39μm 到 10.5μm,让红外光学"对得齐、装得稳"
红外镜头、夜视系统、热成像模组……这些设备里跑的,可能是 3μm、5μm,甚至 10μm 量级的光波。面对这种波段,常规可见光定心仪压根看不到信号——镜片要么把光吃掉了,要么把光反射走了,自准直仪的 CCD 上只剩一片漆黑。OptiCentric® IR 红外偏心仪就是为了解决"看不见"这个根本问题而生的。
2026-07-09
-
精密光学装配技术：从单透镜到系统的装调方法与精度控制
一片面形精度λ/20、偏心<0.2μm的完美透镜，装入镜筒后，如果装配误差为5μm——系统MTF劣化可能超过自身光学设计的允差。精密光学装配不是简单的"把镜片放进去拧紧"，而是一项以微米为单位的系统工程。本文从装调基准选择、胶合/压装/螺纹装配三种方式、以及装调过程中的在线检测三个维度，系统介绍精密光学的装配技术。
2026-07-09
-
光学薄膜膜系设计基础：增透膜、反射膜与分光膜的原理与工程选择
一片未经镀膜的冕牌玻璃表面，仅因菲涅耳反射就会损失约4%的入射光。经过6~8片镜片的镜头，累积光损失可达25%~35%。光学薄膜的核心任务，就是通过精确控制纳米级厚度的介质膜层，将光的反射、透射和吸收特性调节到设计目标。本文从薄膜光学的基本原理出发，系统介绍增透膜、高反射膜和分光膜三类最常用膜系的设计思路和工程考量。
2026-07-08
-
光学元件精密清洁与维护：从实验室到产线的操作规范
一颗直径5μm的灰尘颗粒，落在干涉仪参考面上，产生的散射信号足以让λ/50的精度退化到λ/10。在精密光学领域，清洁不是"擦干净就行"的保洁工作——它是保护光学表面和测量精度的一道严谨工序。本文从污染物类型、清洁剂选择、操作手法和设备维护四个维度，系统梳理光学元件的精密清洁规范。
2026-07-08
