为何集成光子技术正在改变我们的计算、感知和通信方式？
在科技迅猛发展的今天，集成光子技术正逐渐成为推动未来光学系统发展的核心力量。本文将深入探讨集成光子技术的最新进展、关键应用以及它如何引领智能时代的变革。
一、集成光子技术简介：
集成光子技术，也称为光子集成电路（PIC），是通过在单一光子芯片上集成大量光学元件来实现的。这种技术有望在未来几十年内革新我们的计算、感知和通信方式，大幅提升光学系统的性能、成本效益和可扩展性。
二、为何集成光子技术至关重要：
集成光子技术凭借光子的高速、大带宽和大规模并行处理能力，在高通量和数据密集型应用中扮演着关键角色。随着科研成果向商业应用的成功转化，集成光子学已经成为电信网络和数据中心高速通信的标准技术。
三、最新研究进展：
1.超高速通信系统：美国加州大学圣塔芭芭拉分校的JohnE.Bowers教授团队展示了一种新型超高速通信系统架构，有望实现1Tbit/s的数据传输速率和每比特能耗小于皮焦耳的高能效运行。
2.可编程性与光子调谐：中山大学的余思远教授团队基于CMOS兼容的氮化硅平台展示了包括循环变换和任意酉矩阵在内的可重构六维线性变换，实现了能效提升。
3.异质集成技术：比利时根特大学的BartKuyken教授团队展示了一种III-V族材料与氮化硅异质集成的锁模激光器，将半导体光放大器通过微转印技术集成到无源氮化硅腔上。
四、集成光子技术的未来应用：
集成光子技术正扩展到越来越多各自具备独特优势的材料平台，如何高效地连接不同光子芯片也成为一个重要课题。玻璃波导作为接口芯片的理想候选材料，因其波导几何形状可以灵活控制和渐变，从而在三维空间中对齐不同的平台。
集成光子技术作为未来光学系统发展的核心力量，正通过不断推进材料创新、异质集成和系统架构的突破，为高速通信、光传感、光神经网络和量子信息处理等领域提供前所未有的解决方案。展望未来，通过跨学科的协同创新和工业界与学术界的紧密合作，集成光子技术有望成为引领智能时代的重要引擎，照亮未来之光。
-
飞秒激光技术：引领电镜载网加工进入高精度高效时代
在微纳尺度科学研究与工业检测领域，电子显微镜（以下简称“电镜”）是揭示物质微观结构、探究材料性能机理的核心观测工具。而电镜载网作为支撑与固定待测样品的关键组件，其加工质量不仅直接决定样品固定的稳定性，更对薄膜沉积效果、器件结构分析精度及最终电镜成像质量产生关键性影响。因此，研发适配微纳领域需求的载网加工技术，已成为提升电镜应用效能的重要环节。
2025-09-30
-
光的折射与光速变化机制探析
将直筷斜插入盛水容器中，肉眼可观察到筷子在水面处呈现“弯折”形态；夏季观察游泳池时，主观感知的池底深度显著浅于实际深度——此类日常现象的本质，均是光在不同介质界面发生折射的结果。在物理学范畴中，折射现象的核心特征之一是光的传播速度发生改变。然而，“光以光速传播”是大众熟知的常识，为何光在折射过程中速度会出现变化？这一问题需从光的本质属性、介质与光的相互作用等角度展开严谨分析。
2025-09-30
-
纳米尺度光与物质强耦合新突破：定向极化激元技术开辟精准调控研究新范式
2025年9月22日，国际权威期刊《NaturePhotonics》发表了一项具有里程碑意义的研究成果：由西班牙奥维耶多大学PabloAlonso-González教授与多诺斯蒂亚国际物理中心AlexeyNikitin教授联合领衔的研究团队，首次通过实验实现了纳米尺度下传播型极化激元与分子振动的定向振动强耦合（directionalvibrationalstrongcoupling,VSC）。该突破不仅为极化激元化学领域拓展了全新研究维度，更推动“光与物质相互作用的按需调控”从理论构想迈向实验验证阶段。
2025-09-30
-
从传统工艺到原子级精控了解超光滑镜片加工技术的六大核心路径
超光滑镜片作为光刻机、空间望远镜、激光雷达等高端光学系统的核心元件，其表面微观粗糙度需达到原子级水平（通常要求均方根粗糙度RMS＜0.5nm），以最大限度降低光散射损耗，保障系统光学性能。前文已围绕超光滑镜片的定义、潜在危害及检测方法展开探讨，本文将系统梳理其加工技术体系，从奠定行业基础的传统工艺，到支撑当前高精度需求的先进技术，全面解析实现原子级光滑表面的六大核心路径。
2025-09-30
