基于硅基集成的新型光学数模转换器的研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61704168
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 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:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Digital-to-analog converters and analog-to-digital converters are bridges between analog worlds and digital world. The traditional digital-to-analog and analog-to-digital conversion technologies are faced with great bottlenecks in ultra-high speed and high resolution applications due to the effects of quantum tunneling effects, electromagnetic interference, aperture jitter and other factors. The optical conversion method has the advantages of high sampling rate, small aperture jitter and no interference from electromagnetic interference, which can inject new vitality into the development of signal processing field for ultra-wideband communication, high-speed signal generator and all-optical information processing..The reported optical digital-to-analog converters are mostly using discrete device combinations or low-density integration, with relatively large volumes, high cost and high power consumption. As silicon photonics has high integration density, low power consumption, and be compatible with mature CMOS technology, research has become increasingly active in recent years. This project proposes a new design scheme of optical digital-to-analog converter based on silicon platform, which integrates the mode multiplexer, beam splitter, modulator and detector to accomplish a new optical digital-to-analog converter chip with single wavelength, small footprint, low power consumption, as well as low cost. This can lay the foundation for integrated silicon multi-functional information processing system.
数模转换器和模数转换器是沟通模拟世界和数字世界之间的桥梁。传统的电学数模和模数转换技术由于量子隧穿效应、电磁干扰、孔径抖动等因素的影响,其在超高速和高分辨率的应用上面临巨大瓶颈。而光学转换方式具有采样速率高、孔径抖动小、不受电磁干扰等优势,可以为超宽带通信、高速信号发生器、全光信息处理等信号处理领域的发展注入新的活力。. 已报道的光学数模转换器多采用分立的器件组合或者低密度的器件集成,体积相对较大,而且成本和能耗较高。硅基光集成具有高集成度、低功耗、与成熟的CMOS工艺兼容的特点,近年来相关研究日趋活跃。本项目提出一种新型光学数模转换器的设计方案,该方案基于硅基平台,采用高密度集成一体化的思想,将模式复用器、分束器、调制器以及探测器有机地整合在一起,研制出单波长、超小型、低能耗、低成本的片上集成的新型光学数模转换器芯片,为实现硅基集成的多功能信息处理系统奠定了基础。

结项摘要

数模转换器和模数转换器是沟通模拟世界和数字世界之间的桥梁。传统的电学数模和模数转换技术由于量子隧穿效应、电磁干扰、孔径抖动等因素的影响,其在超高速和高分辨率的应用上面临巨大瓶颈。而光学转换方式具有采样速率高、孔径抖动小、不受电磁干扰等优势,可以为超宽带通信、高速信号发生器、全光信息处理等信号处理领域的发展注入新的活力。.已报道的光学数模转换器多采用分立的器件组合或者低密度的器件集成,体积相对较大,而且成本和能耗较高。硅基光集成具有高集成度、低功耗、与成熟的CMOS工艺兼容的特点,近年来相关研究日趋活跃。本项目提出一种新型光学数模转换器的设计方案,该方案基于硅基平台,采用高密度集成一体化的思想,将模式复用器、分束器、调制器以及探测器有机地整合在一起,研制出一款单波长、超小型、低功耗、低成本的片上集成的新型光学数模转换器芯片,为实现硅基集成的多功能信息处理系统奠定了基础。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(3)
WDM-compatible multimode optical switching system-on-chip
兼容 WDM 的多模光交换片上系统
  • DOI:
    10.1515/nanoph-2019-0005
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Nanophotonics
  • 影响因子:
    7.5
  • 作者:
    Jia Hao;Yang Shanglin;Zhou Ting;Shao Sizhu;Fu Xin;Zhang Lei;Yang Lin
  • 通讯作者:
    Yang Lin
Mode-selective modulation by silicon microring resonators and mode multiplexers for on-chip optical interconnect
通过硅微环谐振器和模式多路复用器进行模式选择性调制,用于片上光学互连
  • DOI:
    10.1364/oe.27.002915
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Jia Hao;Fu Xin;Zhou Ting;Zhang Lei;Yang Shanglin;Yang Lin
  • 通讯作者:
    Yang Lin
Polarization-independent, lithium-niobate-on-insulator directional coupler based on a combined coupling-sections design
基于组合耦合部分设计的偏振无关、绝缘体上铌酸锂定向耦合器
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Applied Optics
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Zhang Lei;Fu Xin;Yang Lin
  • 通讯作者:
    Yang Lin
Four-port mode-selective silicon optical router for on-chip optical interconnect
用于片上光互连的四端口模式选择硅光路由器
  • DOI:
    10.1364/oe.26.009740
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Jia Hao;Zhou Ting;Fu Xin;Ding Jianfeng;Zhang Lei;Yang Lin
  • 通讯作者:
    Yang Lin
Compact, Broadband and Low-Loss Polarization Beam Splitter on Lithium-Niobate-On-Insulator Using a Silicon Nanowire Assisted Waveguide
使用硅纳米线辅助波导的绝缘体上铌酸锂上的紧凑、宽带和低损耗偏振分束器
  • DOI:
    10.1109/jphot.2020.3025017
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    IEEE Photonics Journal
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Zhang Lei;Zhang Lei;Fu Xin;Yang Lin
  • 通讯作者:
    Yang Lin

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    戈小荣

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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

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          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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