基于微腔耳语回廊模式多波长硅波导III-V半导体光发射芯片研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61475151
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    89.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0502.光子与光电子器件
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Chip optical interconnect provides faster transmission capacity and lower power consumption. The development of optical interconnect photonic integrated circuits requires efficient, stable and reliable light source based on silicon substrate. However, due to the indirect bandgap properties of silicon material, light bottleneck problem has always been hampered further development in this field. The project studies the multi-wavelength whispering gallery mode silicon waveguide III-V semiconductor light-emitting chip related physical problems and design and manufacturing technology, including monolithic integration, coupling and packaging etc. Specific research laser mode losses, the design and optimization of silicon-based III-V laser resonator structure, thermal stability and thermal issues of III-V and silicon integrated systems, as well as hybrid integrated multi-wavelength optical transmitter chip optical, electrical microwave test technology. It will provide useful theoretical and experimental support for further extending the functionality in the optical interconnection in silicon wafer and improving the degree of integration of photonic integrated circuits.
光互连芯片有希望提供更快的传输容量以及更低的能耗。硅基片内光互联和光子集成回路的发展需要高效、稳定、可靠的光源。但是由于硅材料的间接带隙特性,光源问题一直以来都是阻碍这一领域进一步发展的瓶颈。本项目研究耳语回廊模式多波长硅波导III-V半导体光发射芯片的相关物理问题和设计制造技术,研究单片集成、耦合和封装所涉及的相关难点。具体研究激光模式损耗、硅基III-V微纳谐振腔激光器结构的设计与优化、III-V和硅集成系统的热稳定性问题和散热问题、以及混合集成多波长光发射芯片的光、电、微波测试方案。从而掌握光电子集成的关键制造和封装工艺,为高密度、大容量、低功耗的片上和片间光互连奠定基础。并以此为基础探索硅基波导与其他有源器件键合的可能性。为进一步拓宽片内光互联的功能,提高光子集成回路的集成度提供理论依据和技术准备。

结项摘要

基于建立的半导体微腔激光器特性的模型,提出了一种耦合微球和波导系统的有效方法,研究微腔和波导系统的耦合特性,采用有限时域差分法设计了一个数值仿真系统,给出了半导体微腔激光器瞬态响应的仿真结果及载流子密度和光子密度的图谱特性,得到了波长范围从600-1000nm的相对强度谱曲线和传输谱曲线,分析了自发辐射因子注入电流和腔长对微腔激光器的激射阈值、延迟时间、驰豫振荡频率和光输出等参量的影响,研究结果为半导体微腔激光器的工艺制作,改善了高频调制特性和优化器件结构。实验中采用热拉技术制得了锥形光纤,用来作为激发微球腔中回音壁模式的波导.测试了这个微球腔-锥形光纤耦合系统,通过优化微球腔与锥形光纤的相对位置得到其品质因数高达2.3*106,耦合效率高达92.5%,表明了其在实际微腔传感和微型激光器中极具潜力。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effect of ZnO electron-transport layer on light-soaking issue in inverted polymer solar cells
ZnO电子传输层对倒置聚合物太阳能电池光均问题的影响
  • DOI:
    10.7498/aps.64.088401
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子:
    1
  • 作者:
    Li Chang;Xue Wei;Han Chang-Feng;Qian Lei;Zhao Su-Ling;Yu Zhi-Nong;Zhang Ting;Wang Ling-Xue
  • 通讯作者:
    Wang Ling-Xue
Enhanced luminescence properties and morphology evolution of Bi1-xPO4: xDy(3+) by introducing excessive PO43- ions
通过引入过量的 PO43- 离子增强 Bi1-xPO4: xDy(3 ) 的发光性能和形貌演化
  • DOI:
    10.1016/j.jallcom.2017.01313
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Yu Zhinong;Yu ZN
  • 通讯作者:
    Yu ZN
Solution Processed Trilayer Structure for High-Performance Perovskite Photodetector
用于高性能钙钛矿光电探测器的溶液处理三层结构
  • DOI:
    10.1186/s11671-018-2808-7
  • 发表时间:
    2018-12-06
  • 期刊:
    NANOSCALE RESEARCH LETTERS
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Khan, Abbas Ahmad;Yu, Zhinong;Dong, Lin
  • 通讯作者:
    Dong, Lin
The role of oxygen in the deposition of copper-calcium thin film as diffusion barrier for copper metallization
氧在铜钙薄膜沉积中作为铜金属化扩散阻挡层的作用
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2014.12.087
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Applied Surface Science
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Yu Zhinong;Ren Ruihuang;Xue Wei;Yu Zhinong;Ren Ruihuang;Xue Wei;Xue Jianshe;Yao Qi;Li Zhengliang;Hui Guanbao;Yu ZN
  • 通讯作者:
    Yu ZN
Outer rotor motor thermal analysis for unmanned ground vehicle
无人地面车辆外转子电机热分析
  • DOI:
    10.1109/icus.2017.8278370
  • 发表时间:
    2017-10
  • 期刊:
    Proceedings of 2017 IEEE International Conference on Unmanned Systems, ICUS 2017
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhu Weiguang;Yu Zhiyuan;Ni Yongjian;Shi Jiadong;Li Guang
  • 通讯作者:
    Li Guang

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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