基于新型Hydex波导与微腔结构的片上全光逻辑门研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:61475188
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:82.0万
- 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
- 项目参与者:Brent E· Little; Roy Davidson; 宫永康; 王伟强; 韩彪; 章羚璇; 周岩;
- 关键词:
项目摘要
CMOS-compatible on-chip optical logic gate is a key element in all optical signal processing that used in long distance optical communications and photonic network-on-chip. Until now, most of CMOS-compatible logic gates are based on silicon waveguide, and performance of them is limited by TPA effect which arise s large nonlinear absorption loss. Therefore, developing new nonlinear platform is the key of good performance of logic gates. In this project, Hydex waveguide is used deal with the high nonlinear loss problem. Research results show that Hydex waveguide has high nonlinear effect, low linear and nonlinear loss, low dispersion with broadband flat dispersion curves. The objective of this project is realizing all optical logic AND and XOR gate for signal that faster than 10Gbps. There are two main advantages: 1) This is the first study of all-optical logic gate based on Hydex waveguide and micro-cavity, which can resolve the problem of high nonlinear loss in the silicon waveguide platform; 2) High-order ring cavity is used to increase the data rate of logic gate and lower the threshold. This project opens up a new direction for CMOS-compatible all optical logic gates. The study of logic gate based on Hydex structure not only has high academic value in on-chip nonlinear optics, but also has practical significance in optical signal processing in future photonic VLSI
CMOS工艺兼容的片上全光逻辑门是实现长距离光通信和片上光子网络全光信号处理的核心器件,然而目前广泛研究的基于硅波导材料的片上全光逻辑门却受限于双光子吸收(TPA)效应,非线性损耗较大。开发新型CMOS工艺兼容的片上非线性光学平台是实现更高性能全光逻辑门的关键。本课题拟采用Hydex波导结构(Nature Photonics, 7: 597, 2013)取代硅波导以解决其非线性吸收问题,以实现>10Gbps信号全光逻辑与门和异或门为目标,主要创新点为:1)首次利用Hydex波导实现全光逻辑门,有效解决材料非线性损耗问题;2)利用高阶微环形腔结构提高逻辑门信号速率同时降低阈值。本课题的研究开辟了CMOS兼容片上全光逻辑门新的研究方向,不仅对微结构中非线性光学领域具有重要的学术价值,同时也为未来全光信号处理提供基础器件支撑,具有更重要的应用价值.
结项摘要
CMOS工艺兼容的片上全光逻辑门是全光信号处理的核心器件,不仅在片上非线性光学领域具有重要的科学价值,同时是未来全光网络系统光信号处理和交换的有效解决手段,可以有效提升信息处理速率和效率,具有重要的学术意义和应用价值。本项目开展了基于新型高折射率差(Hydex)波导与微腔结构的片上全光逻辑门的理论和实验研究,发展建立了基于四波混频的片上逻辑门的理论模型,研究了基于高折射率差波导与微腔的全光逻辑门的关键单元技术;设计并制备了新型高折射率差波导与微腔,搭建了高精度微纳器件自动耦合测试平台,完成了高折射率差波导与微腔的性能测试;研究了基于高折射率差波导与微腔中高效宽带宽四波混频效应及时频域调控技术,并进行了实验验证,突破了光频梳和孤子晶体产生技术;实验研究了SiN微腔中的四波混频、三倍频和三阶和频效应,同时实现了红外与绿光频梳输出;理论研究了基于As2Se3波导中四波混频效应的宽带波长变换技术;理论研究了多光子吸收对微腔四波混频过程的影响,以及正色散区硅基波导中的四波混频效应;探索研究了片上模式转换、相位与振幅调控、自准直等新原理与新技术;实验验证了基于高折射率差波导与微腔的片上全光AND和XOR逻辑门技术。本项目的研究成果为片上全光逻辑门应用于全光网络等领域以及相关科学前沿、战略高技术与交叉学科的创新发展提供了关键理论和技术基础。
项目成果
期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
Mode Splitter Without Changing the Mode Order in SOI Waveguide
不改变 SOI 波导中模式阶数的模式分离器
- DOI:10.1109/lpt.2016.2606496
- 发表时间:2016-11-15
- 期刊:IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS
- 影响因子:2.6
- 作者:Liao, Jianwen;Zhang, Lingxuan;Zhang, Wenfu
- 通讯作者:Zhang, Wenfu
Broadband self-collimating phenomenon in a low-loss hybrid plasmonic photonic crystal
低损耗混合等离子体光子晶体中的宽带自准直现象
- DOI:10.1364/ao.57.000829
- 发表时间:2018
- 期刊:Applied Optics
- 影响因子:1.9
- 作者:Zhang Lingxuan;Zhang Wenfu;Wang Guoxi;Li Zhongyu;Du Shujian;Wang Weiqiang;Wang Leiran;Sun Qibing;Zhao Wei
- 通讯作者:Zhao Wei
Rapid generation of perfect vortex beam without side lobes
快速生成无旁瓣的完美涡旋光束
- DOI:10.1142/s0217984918502895
- 发表时间:2018-08
- 期刊:Modern Physics Letters B
- 影响因子:1.9
- 作者:Li Siqi;Liu Mulong;Li Xingyi;Ge Zhiqiang;Zhang Lingxuan
- 通讯作者:Zhang Lingxuan
Tunable Slow Light Based on Plasmon-Induced Transparency in Dual-Stub-Coupled Waveguide
双短截线耦合波导中基于等离激元诱导透明度的可调谐慢光
- DOI:10.1109/lpt.2014.2362293
- 发表时间:2015-01-01
- 期刊:IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS
- 影响因子:2.6
- 作者:Wang, Guoxi;Zhang, Wenfu;Liang, Jian
- 通讯作者:Liang, Jian
Dispersion engineering of a As2Se3-based strip/slot hybrid waveguide for mid-infrared broadband wavelength conversion
用于中红外宽带波长转换的 As2Se3 基带/槽混合波导的色散工程
- DOI:10.1142/s021798491650336x
- 发表时间:2016-10
- 期刊:Modern Physics Letters B
- 影响因子:1.9
- 作者:Hui Zhanqiang;Zhang Lingxuan;Wang Leiran;Zhang Wenfu
- 通讯作者:Zhang Wenfu
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
40Cr表面双辉低温等离子渗铬后的结构与耐蚀性能
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:材料保护
- 影响因子:--
- 作者:高原;程东;陈选楠;唐光辉
- 通讯作者:唐光辉
3Cr13不锈钢低温双辉等离子渗铬
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:金属热处理
- 影响因子:--
- 作者:高原;唐光辉;程东
- 通讯作者:程东
铜针尖嵌入晶体过程的分子动力学模拟
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:摩擦学学报
- 影响因子:--
- 作者:严志军;程东;谢景峰;严立
- 通讯作者:严立
渗氮温度对3Cr13不锈钢表面离子渗氮层组织和性能的影响
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:机械工程材料
- 影响因子:--
- 作者:唐光辉;高原;程东
- 通讯作者:程东
Q235钢低温渗铬及渗氮复合工艺的研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:热加工工艺
- 影响因子:--
- 作者:高原;唐光辉;程东
- 通讯作者:程东
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:
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 }}