硅基光电子学的最新进展

摘要

随着人们对信息容量、速度以及成本的迫切要求，低成本、高度集成的硅基光电子学蓬勃发展，成为光通信、高速计算机等领域的研究热点和非常有前景的关键技术．硅基光电子学是一种可以用硅基集成电路上的投资、设施、经验以及技术来设计、制造、封装光器件和光电集成电路，在集成度、可制造性和扩展性方面达到集成电路的水平，从而在成本、功耗、尺寸上取得突破的一种技术．最近几年，硅基光电子集成技术已经发展到了一个崭新的阶段，各个关键的硅基光电子器件都已经达到商用化的标准，部分性能甚至超过目前的商用器件，引起了产业界的广泛关注．本文从硅基光电子学的几个关键器件入手，包括波导、光栅、偏振分束器、混频器、滤波器、调制器、探测器和激光器，详细介绍了该方向的研究进展，特别是最近5年的重大突破；随后介绍了硅基光电子学在光互连、光通信、光传感、太阳能电池等几方面的重大应用；最后提出硅基光电子学未来发展方向和目前面临的主要挑战．