单片集成硅基灵活栅格模式波长选择光开关研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61875098
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0502.光子与光电子器件
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Due to the continuous emergence of bandwidth-consuming applications, Internet traffic is growing exponentially. In order to accommodate the increasing Internet traffic demand, optical networks have to evolve to improve the spectrum efficiency and increase the transmission capacity. .Elastic optical networks (EONs) with flexible nature is emerged as a very promising solution that can efficiently and flexibly utilize spectrum resources. Meanwhile, space division multiplexing (SDM) in which an additional degree of freedom in the form of the new “space” dimension is used can multiply the capacity by the spatial channel count. In SDM-EONs, flexible-grid mode- and wavelength-selective switches play an important role. They have become necessary for SDM-EONs to simultaneously handle each mode, each wavelength, and a mixture of different channel bandwidths..In this project, a monolithic integrated silicon-based flexible-grid mode- and wavelength-selective switch using reconfigurable mode-selective switches based on cascaded symmetric Y-junctions and bandwidth-tunable wavelength-selective optical routers based on microring resonators will be proposed and experimentally demonstrated. The working mechanism of the monolithic integrated silicon-based flexible-grid mode- and wavelength-selective switch will be firstly investigated. And then, the transmission characteristics of the monolithic integrated silicon-based flexible-grid mode- and wavelength-selective switch will be evaluated and analyzed. Finally, the designs for the monolithic integrated silicon-based flexible-grid mode- and wavelength-selective switch will be demonstrated by electron-beam lithography and inductively coupled plasma etching. The presented device can find its application in flexible, dense, on-chip optical interconnect network. The findings of this research will offer scientific support for our country to master key technologies of a new generation of information technology.
为了满足日益增长的弹性带宽需求,发展新型光网络技术势在必行。通过采用灵活栅格技术,可增加带宽分配灵活性,提高频谱资源利用率。而空分复用技术则利用空间维度作为新的自由度,可成倍提升传输容量。随着空分复用和灵活栅格技术引入,如何在空间频谱灵活光网络中实现信道带宽灵活分配以及波长与模式动态调度成为亟待解决的关键问题。本项目拟从物理层实现角度考虑并从光子集成发展角度出发,着重研制单片集成硅基灵活栅格模式波长选择光开关。具体研究内容包括:探明以Y分支波导和微环为基本单元的硅基灵活栅格模式波长选择光开关工作机理;剖析硅基灵活栅格模式波长选择光开关传输特性,建立器件光学性能与结构参数的内在联系;利用电子束光刻等工艺制备硅基灵活栅格模式波长选择光开关并采用垂直耦合系统进行器件功能验证分析。本项目所形成的研究成果可推动智能重构、大容量、高度集成片上光互连网络的发展,为我国掌握新一代信息技术提供科学支持。

结项摘要

灵活栅格技术可增加带宽分配灵活性,提高频谱资源利用率。空分复用技术则利用空间维度作为新的自由度,可成倍提升传输容量。空分复用和灵活栅格技术的引入为解决带宽瓶颈问题提供了有效途径。而硅基灵活栅格模式波长选择光开关是构建空间频谱灵活光网络的关键器件之一。因此,本项目从物理层实现角度考虑并从光子集成发展角度出发,通过探明硅基灵活栅格模式波长选择光开关工作机理;分析其传输特性,优化其结构参数,制备相应的单片集成硅基灵活栅格模式波长选择光开关,并加以测试验证。本项目所形成的研究成果可用于推动智能重构、大容量、高度集成片上光互连网络的发展,为我国掌握新一代信息技术提供科学支持。此外,为了探索光网络多维复用技术实现,本项目对片上多维复用光网络中的核心集成光子器件也开展了探索研究工作,包括偏振分束器、功分器、偏振不敏感的光开关等。另外,在本项目实施过程中,课题组针对片上逻辑器件、中红外光波导传感器也开展了相关的基础研究工作。本项目实施期间,已发表期刊论文共计20篇,其中EI收录1篇,SCI收录19篇;授权发明专利4项,申请发明专利3项;参与本项目的博士3人,其中2人获得职称晋升,硕士在读研究生8人,目前均已按时毕业,其中2人获得校优秀学位论文,1人获得校卓创学位论文。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(7)
Broadband and compact two-mode switch using a graphene–silicon Y-junction
使用石墨烯-硅 Y 形结的宽带紧凑型双模式开关
  • DOI:
    10.1016/j.optcom.2019.06.050
  • 发表时间:
    2019-11
  • 期刊:
    Optics Communications
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Shiqi Li;Weiwei Chen;Pengjun Wang;Shixun Dai;Bohao Zhang;Hao Lu;Jian Ding;Qiang Fu;Jun Li;Yan Li;Tingge Dai;Yuehai Wang;Jianyi Yang
  • 通讯作者:
    Jianyi Yang
Experimental demonstration of an optical Feynman gate using cascaded silicon microring resonator
使用级联硅微环谐振器的光学费曼门的实验演示
  • DOI:
    10.1016/j.optcom.2022.128759
  • 发表时间:
    2022-07
  • 期刊:
    Optics Communications
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Changhui Hong;Dejun Kong;Ruolan Yu;Jian Ding;Weiwei Chen;Pengjun Wang;Shixun Dai;Jun Li;Yan Li;Qiang Fu;Tingge Dai;Hui Yu;Jianyi Yang
  • 通讯作者:
    Jianyi Yang
Silicon two-mode multi/demultiplexer based on tapered couplers
基于锥形耦合器的硅双模多路/解复用器
  • DOI:
    10.1016/j.ijleo.2018.09.115
  • 发表时间:
    2019-01
  • 期刊:
    Optik
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Haiqin Li;Shiqi Li;Tianjun Yang;Jiayun Xu;Jun Li;Weiwei Chen;Pengjun Wang;Tingge Dai;Gencheng Wang;Jianyi Yang
  • 通讯作者:
    Jianyi Yang
Compact and Low-Insertion-Loss 1×N Power Splitter in Silicon Photonics
硅光子学中的紧凑型低插入损耗 1×N 功率分配器
  • DOI:
    10.1109/jlt.2021.3098346
  • 发表时间:
    2021-07
  • 期刊:
    JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Runkui Yao;Hongxiang Li;Bohao Zhang;Weiwei Chen;Pengjun Wang;Shixun Dai;Yuxiao Liu;Jun Li;Yan Li;Qiang Fu;Tingge Dai;Hui Yu;Jianyi Yang;Lorenzo Pavesi
  • 通讯作者:
    Lorenzo Pavesi
Direct-binary-search-optimized compact silicon-based polarization beam splitter using a pixelated directional coupler
使用像素化定向耦合器的直接二元搜索优化紧凑型硅基偏振分束器
  • DOI:
    10.1016/j.optcom.2020.126670
  • 发表时间:
    2021-04
  • 期刊:
    Optics Communications
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Yuxiao Liu;Hongxiang Li;Weiwei Chen;Pengjun Wang;Shixun Dai;Bohao Zhang;Jun Li;Yan Li;Qiang Fu;Tingge Dai;Hui Yu;Jianyi Yang
  • 通讯作者:
    Jianyi Yang

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

抑制素α和β聚糖在反复植入失败患者子宫内膜中的表达研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国性科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李伟伟;于涛;刘聪;殷秀荣;陈超超;陈伟伟
  • 通讯作者:
    陈伟伟
神经-血管单元与缺血性脑卒中的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    神经解剖学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈伟伟;吴春云
  • 通讯作者:
    吴春云
基于驾驶员视觉特性的交叉口通行能力研究(英文)
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Journal of Southeast University(English Edition)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陆建;范红静;陈伟伟
  • 通讯作者:
    陈伟伟
长链非编码RNA微小RNA-17-92a-1基因簇宿主基因对结直肠癌细胞奥沙利铂耐药性的调控及机制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    中华实验外科杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    管冰杰;谢博文;陈伟伟;严东旺
  • 通讯作者:
    严东旺
双馈风电机组故障电流特性及其影响因素分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    水力发电
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈伟伟;樊艳芳;李凤婷;张玉;李智才
  • 通讯作者:
    李智才

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 }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
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项目思路

AI技术路线图

陈伟伟的其他基金

多通道中红外分子指纹区光波导传感阵列研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
带宽可变的硅基模式-波长选择光开关机理及实现
  • 批准号:
    61675108
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    16.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
硅基集成无栅格波长选择光开关特性及实现的研究
  • 批准号:
    61307071
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

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 }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码