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光电集成提供了一种有前景的策略

2019-06-15 10:56:49来源:

光电集成提供了一种有前景的策略,即当它们作为信息载体(包括高密度通信和高速信息处理)时,同时获得电子和光子的优点,为下一代集成电路(IC)铺平了道路。

对IC中带宽和信息密度的不断增长的需求要求可以在3-D IC中制造的微/纳米功能器件,这对于它们在较低功耗下的数据处理中的改进性能是期望的。然而,在这种高度集成的电路中,包括光源和波导在内的特定微/纳米级光学器件的选择性电调制是产生更多功能和更紧凑的集成元件的关键要求,但是受到当前电子器件中发现的非线性的阻碍。光学材料。

飞秒激光直写(FsLDW)作为3D打印技术之一,可以直接和可寻址地构建利用有机化合物的三维集成光电器件具有双光子聚合特征。通过掺杂的灵活性,聚合的微结构可以容易地与有机染料分子结合以产生功能器件,如相干激光源。此外,有机聚合物对外部刺激(包括温度)具有出色的响应性。它们的大热光系数使得当它们被制造成微腔结构时能够高效地实现谐振波长的电调谐。以3-D制造方式将热响应聚合物微激光器与电气微加热器结合在一起可用作有效的混合微激光器模块,其具有朝向光电集成的选择性电调制。

现在,中国科学院化学研究所赵永生教授的研究小组展示了一种基于三维印刷染料掺杂聚合物微盘的原位电调制微激光模块,该模块发表在“ 科学中国化学”上。

聚合物基质的热光效应使得能够在加热时从微盘调谐激光模式。FsLDW的形状可设计性允许制造更高级别的微结构以操纵光信号,包括用于光遥控的波导耦合微盘和用于激光模式选择的耦合双微盘谐振器。后一种微结构进一步与下面的电微加热器集成在一起。

结果,通过聚合物基质材料的热光效应,可以基于电阻加热控制的光学长度变化来移动腔谐振波长,这使得能够对3D打印的微激光器模块的输出波长进行电调制。 。