基于光波导集成的硅基单光子探测器的研制
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:61674072
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:16.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:F0403.半导体光电子器件与集成
- 结题年份:2017
- 批准年份:2016
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2017-01-01 至2017-12-31
- 项目参与者:陈剑鸣; 楚合群; 李方江; 田亚芳; 陈书钊; 管灵芝;
- 关键词:
项目摘要
Quantum communication is one of the most attactive research fields in the world. The single-photon detector is the key component in the testing system of optical quantum communication. The current free-space-based testing system for optical quantum communication Quantum communication is one of the most attactive research fields in the world. The single-photon detector is the key component in the testing system of optical quantum communication. The current free-space-based testing system for optical quantum communication has some shortcomings, such as big size, high cost and instability. Based on these shortcomings, this project proposal presents a novel silicon-based single photon detector monolithically integrated with optical waveguides. The structure has a potential capability to replace the free-space-based testing system and it has important implications for the future research and applications of optical quantum communications. In this project, we will study the sturcture of the waveguide-integrated silicon-based single photon detector and its performance mechanism. We also study the mechanism about the optical transmission and coupling in the waveguides of the integrated device, the key factors in the process and their impact on the detector’s performances of dark-current and responsivity. Finally, based on the optimization of the device structure and the porcess design, we fabricate and charactrize the waveguide-integrated silicon-based single photo detector on SOI platform.
量子通信是当前国际最热门的研究领域之一,单光子探测器是实现基于单光子传输量子通信系统的核心部件。基于自由空间光学平台的量子通信测试系统带来的庞大体积、高成本和易受干扰的问题,本项目提出一种新型的基于光波导集成的硅基雪崩型单光子探测器。这种新型集成的单光子探测器具有用集成波导结构取代自由空间光路进行光信号传输和探测的潜力,对未来量子通信的研究和应用具有重要意义。本项目拟研究基于SiN光波导集成的横向吸收型硅基雪崩单光子探测器结构及该结构对探测器性能的影响机制、光信号在该集成结构中的传输与耦合机理;研究探测器集成工艺中的关键因素及其对探测器暗电流、光电响应等性能的影响;通过结构与工艺的优化制作可用于单光子探测的波导集成的硅基雪崩单光子探测器芯片,并对该芯片进行测试、分析。
结项摘要
量子光通信是目前研究的热点方向,量子光通信光路的片上集成可以取代复杂的空间光路,在实际应用中具有体积致密、操作简单、成本低等特点。本项目主要研究SiN波导在800nm波段的传输特性以及光纤-SiN波导模斑耦合器在此波段的耦合特性,为SiN波导光路单片集成Si单光子探测器的研究打下集成。我们采用RSOFT光学软件对悬桥结构的光纤-SiN模斑耦合器和SiN纳米线波导进行了仿真设计与结构优化,在优化结构的基础上对版图进行设计并流片制作;经过光学测试,我们得到SiN纳米线波导在800nm波导的TE/TM传输损耗分别为0.07dB/mm和0.06dB/mm;半径为60µm的SiN纳米线弯曲波导的弯曲损耗非常小,完全可以忽略不计;锥形光纤与SiN模斑耦合器的TE/TM耦合损耗分别为-2.06dB/facet和-2.67dB/facet,其耦合效率分别为67%和54%;平头光纤与SiN模斑耦合器的TE/TM耦合损耗分别为-2.50dB/facet和-8.0dB/facet,其耦合效率分别为56%和15%,1dB耦合容差在水平和垂直方向均优于±1.25µm。测试数据完成了本项目的预定目标,其中传输损耗指标达到了国内先进水平,为以后的进一步研究打下了坚实基础。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(2)
Low loss fiber-to-waveguide converter with a 3-D functional taper for silicon photonics
用于硅光子学的具有 3D 功能锥度的低损耗光纤到波导转换器
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:IEEE Photonics Technology Letters
- 影响因子:2.6
- 作者:Qing Fang;Junfeng Song;Xianshu Luo;Xiaoguang Tu;Lianxi Jia;Mingbin Yu;Guoqiang Lo
- 通讯作者:Guoqiang Lo
Low-crosstalk silicon photonics arrayed waveguide grating
低串扰硅光子阵列波导光栅
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:Chinese Optics Letters
- 影响因子:3.5
- 作者:Zhiqun Zhang;Juan Hu;Hua Chen;Fangjiang Li;Lei Zhao;Jinbin Gui;Qing Fang
- 通讯作者:Qing Fang
硅光子模斑转换器的研究进展
- DOI:10.1088/0964-1726/25/11/115010
- 发表时间:--
- 期刊:激光与光电子学进展
- 影响因子:--
- 作者:胡娟;林欢;汪维军;陈华;方青
- 通讯作者:方青
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
Self-Organized Liesegang Structures Controlled by Potential Gradient
势梯度控制的自组织 Liesegang 结构
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:板谷昌輝;方青;鵜浦啓;並河英紀
- 通讯作者:並河英紀
重合反応を含む反応拡散パターン形成のモデル構築
建立包括聚合反应在内的反应扩散模式形成模型
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:佐藤大介;板谷昌輝;清水祐司郎;方青;鵜浦啓;松井淳;並河英紀
- 通讯作者:並河英紀
特異性の解を持つ Dirichlet 境界値問題に対する Shortley-Weller 近似解の微分の超収束性
具有奇异解的狄利克雷边值问题的Shortley-Weller近似解的导数的超收敛
- DOI:--
- 发表时间:2007
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:方青
- 通讯作者:方青
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
方青的其他基金
基于硅微环反射结构集成的折叠可调氮化硅纳米线阵列波导光栅的研究
- 批准号:61764008
- 批准年份:2017
- 资助金额:41.0 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}