邀请报告——2021硅基光电子论坛

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邀请报告

来源：赵攀发布时间：2021-06-21 17:21

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专题一、基础研究会议主席：戴道锌，浙江大学刘会赟，英国伦敦大学学院张林，天津大学专题内容：光波导；无源器件；光源；光学调制；光电探测；表面等离子激元器件；邀请报告（按姓名首字母音序）：陈佰乐上海科技大学报告题目：《硅基InAs量子点探测器》报告摘要：Infrared photodetectors have many applications in areas such as gas monitoring, chemical sensing and infrared imaging. WhileIII-V infrared photodetectors have been demonstrated on GaAs, InP, InAs and GaSb substrates, the cost of these III-V substrates isstill high as compared to Sisubstrate. Moreover, these technologies aren’t compatible with standard silicon CMOS technology. Therefore,direct integration of III-V materials with CMOS technology is highly desirable, which can significantly reduce the cost of the current technologies. In this talk, I will review the performance of III-V photodetectorsmonolithically grown on Si, such as quantumdot infrared photodetectors, quantum dot quantum cascade photodetectors 陈思铭伦敦大学学院报告题目：《硅基外延III-V族量子点激光器》报告摘要：近年来，在光通信、光互连的巨大需求推动下，硅光子技术蓬勃发展，取得了丰硕的成果，但由于硅是间接带隙半导体，发光效率不高，硅基光源这一核心器件已成为制约其发展的瓶颈。将发光特性优良的III-V族半导体直接外延到硅衬底上，并制作高性能硅基半导体激光器一直被视为实现大规模、低成本、高性能硅基光源和光电集成芯片的关键核心技术途径。在本报告中，我们将讨论如何通利用形核层，缺陷过滤层，原位退火等技术，解决硅衬底与III-V族材料异质融合问题，并结合纳米尺度的零维量子点结构作为有源层以实现高效硅基外延III-V族量子点激光器。成步文中国科学院半导体研究所报告题目：《高性能硅基光电探测器》报告摘要：近年来，硅基光电探测器的研究取得了飞速的发展，为了满足硅基光电子技术进一步发展的要求，对于硅基光电探测器在暗电流、带宽、灵敏度、工作波长等方面提出了新的更高的要求。报告将介绍我们近年在硅基 Ge/Si和GeSn/Si光电探测器方面的研究进展。主要包括：（1）采用选区外延和纳米复合钝化技术降低暗电流；（2）集成补偿电感提高探测器带宽；（3）吸收区与倍增区分离的 Ge/Si APD实现高灵敏探测；（4）采用 GeSn材料作为吸收层向长波方向拓展应用波长。戴道锌浙江大学报告题目：《Silicon Photonics beyond the singlemode regime》报告摘要：Silicon photonics has been very attractive due to its unique advantages and has been developed successfully in the past years. In order to satisfy the demands in really applications, it is very desired to develop new- generation silicon photonics with very high performances in the near future. For most silicon photonic devices, the performance (like loss, crosstalk, etc.) is limited by the random errors of amplitude and phase introduced by the random deviation in the fabrication. Here we propose and discuss the concept of new-generation silicon photonics beyond the singlemode regime. With this new concept, we have successfully developed ultra-high-Q resonators, ultra-low-loss delaylines, etc., by breaking the singlemode condition. 管小伟丹麦技术大学报告题目：《硅基金属氧化物光子学: 现状与展望》报告摘要：硅基光子技术正被学术界和产业界广泛关注，并已初步应用于数据中心、健康和环境监测、量子信息处理等领域。目前硅基光波导的主流芯层材料为硅和氮化硅。然而，这两种材料在光子学应用中都有其局限，如硅在可见光波段不透明、在通讯波段非线性吸收强及热敏感等，而较小的折射率则限制了基于氮化硅波导的器件的集成度。基于金属氧化物--如氧化钛、五氧化二钽、铌酸锂、氧化铝、氧化锑等--的波导可以在不同方面缓解乃至解决硅或氮化硅波导的上述限制。本报告总结了近年来硅基金属氧化物波导的发展，并重点展示我们最近在氧化钛光子学上的研究进展。郭旭涵上海交通大学报告题目：《介质超材料辅助的硅基片上光场调控》报告摘要：硅基光电子器件有高速、宽带、低功耗、低成本和高集成度等诸多优点，能极大改善网络总体性能，被认为是高速大容量光通信网络和数据中心片上光互连演进的“下一代网络关键技术”之一。而硅基介质超材料可应用于调控光传播的波前，从而操控光信号传输的自由度, 实现更小尺寸、更大宽带以及更低损耗的片上集成光子芯片。我们将从硅基片上介质超材料辅助的超紧凑高密度集成硅基光电子器件的角度，探索实现高性能和多功能的光模式，滤波和耦合等光场调控。 Juejun Hu 麻省理工学院报告题目：《Electrically switched zero -loss phase change materials for silicon photonics》报告摘要：Optical phase change materials(O-PCMs) exhibit extraordinarily large optical property change (e.g. refractive index change> 1) when undergoing a solid-state phase transformation, thereby offering a highly attractive material platform for reconfigurable photonic integrated circuits. Here we report integration of chalcogenide phase change materials in the Lincoln Laboratory 8” Si foundry process and the demonstration of electrothermally switched phase- changephotonic devices building on a wafer-scalesilicon-on-insulator heater platform.A zero-static power and electrically-drivenphase shifter featuring record phase modulationup to 0.09 π/μm and a low excess loss of0.0055 dB/π was realized. A diverse cohort of programmable photonic devices were demonstrated based on the ultracompact PCM phase shifter. 林强罗切斯特大学报告题目：《Engineering quantum states of photons on silicon photonic chips》报告摘要：In this talk, we will discuss our recent progress in engineering silicon photonic devices for producing and manipulating photonicquantum states on chip. 刘柳浙江大学报告题目：《硅基混合集成有源光器件和芯片》报告摘要：由于硅材料的限制，一些有源光电子器件，如激光器、高性能调制器等，很难在硅材料中实现。通过多材料混合集成，是国际上公认的、有效解决这一问题的方法。它使得硅基平台成为一个完整的光电子集成芯片平台。在本报告中，我们将介绍基于die-to-wafer键合以及倒装焊技术的硅基混合集成工艺，重讨论硅-铌酸锂和硅-磷化铟混合集成高速光调制器，以及垂直腔面发射激光器与硅基芯片的高效率集成。刘峰奇中国科学院半导体研究所报告题目：《Si基中长波红外半导体激光器可能路径》报告摘要：硅基光电子集成目前主要集中于光通讯波段，瓶颈问题是Si基激光器。将硅基光电子集成拓展到中远红外波段，潜在的应用范围更广，这同样需要Si基红外半导体激光器。量子级联激光器和带间级联激光器是红外波段最具发展前景的半导体激光器，能够实现室温连续工作的主要以InP衬底上 InGaAs/InAlAs材料体系和InAs衬底上的 InAs/AlSb材料体系量子级联激光器及GaSb (或InAs)衬底上的InAs/Ga(In)Sb/AlSb带间级联激光器。Si基InAs/AlSb量子级联激光器已有报道，而中科院半导体所和英国伦敦大学学院合作开展了InP/Ge/Si衬底上量子级联激光器的探索。该报告主要介绍目前在Si基红外半导体激光器的进展和可能的途径。时尧成浙江大学报告题目：《面向多维复用的硅基亚波长光子器件研究》报告摘要：硅基亚波长光栅通过改变亚波长光栅取向、占空比与包层材料折射率，可以实现对等效介质的折射率、偏振特性与色散特性进行多维度调控，具有实现新型高性能光子器件的巨大潜力。针对多为服用在偏振调控、模式调控以及垂直耦合相关器件的应用需求，将具有新颖光学特性的硅基亚波长光栅与硅基集成光子器件结合，突破传统器件设计的性能瓶颈，实现包括超宽带偏振调控器件、超小半径多模波导弯曲、低损耗多模波导交叉以及高效垂直光栅耦合器在内的一系列新型硅基集成光子器件。苏翼凯上海交通大学报告题目：《On-chip high order mode division multiplexed transmission》报告摘要：We demonstrate a 16-channel mode division (de)multiplexer on a silicon chip enabledby gradient subwavelength gratings. A recordhigh order mode multiplexing (TE₀ ~ TE₁₅) on one polarization is achieved. 16-channel 112-Gbit/s 16-QAM signals are transmitted on chip to achieve a 1.51Tbit/s/polarization/wavelength capacity at 1550 nm. Seven neighboring 50-GHz spaced WDM channels are loaded with ASE noise, indicating a potential spectral efficiency of 30.2 bit/s/Hz. 孙贤开香港中文大学报告题目：《硅基集成的拓扑Dirac涡旋光子晶体微腔激光器》报告摘要：近年来拓扑学被引入到光子学领域，为微腔激光器提供了崭新的设计思路。通过借鉴凝聚态物理中著名的Majorana费米子的形成机制，我们首次实验实现了基于 InAs/InGaAs量子点的Dirac涡旋拓扑激光器。这种新型激光器打破了传统激光器中自由光谱区必须反比于模场体积的规律，从而有利于实现大面积且单模激光发射。此外，与现有的拓扑激光器不同，我们实现的Dirac涡旋拓扑激光器直接与硅基单片集成，能够在室温连续的条件下工作，且具有单模、线偏振、垂直发射等特性，使它在下一代硅基光电子芯片中将发挥重要作用。王健华中科技大学报告题目：《硅基结构光场调控研究进展》报告摘要：结构光场具有空间变化的幅度、相位和偏振分布，其充分利用了光波空间维度资源，近年来在光学操控、光镊、传感、测量、显微、成像、量子信息和光通信等领域获得了广泛应用。该报告将主要综述硅基结构光场调控的研究进展，包括硅基凹槽型波导调控涡旋结构光，硅基超表面调控涡旋结构光，以及硅基超紧凑全息光栅调控宽带和偏振多样性涡旋结构光。在此基础上，将进一步简要介绍基于其他类型光子集成芯片的结构光场调控研究进展。王霆中国科学物理研究所报告题目：《硅基及SOI基可集成光源》报告摘要：由于硅是间接带隙半导体，不具良好的发光特性，因此实现硅基光电子集成的首要任务是如何实现硅基高效率发光且具备CMOS 兼容性的激光光源。通过利用特殊的硅基图形结构和III-V族/IV族混合外延生长技术，实现了硅基和SOI基高质量InAs量子点电泵浦激光器和微腔激光器的制备，为未来硅基光电芯片集成铺垫了道路。王兴军北京大学报告题目：《硅基光电子芯片及其系统应用》报告摘要：硅基光电子集成芯片技术，就是研究和开发以光子和电子为信息载体的硅基大规模集成芯片。即利用硅或与硅兼容的其他材料，应用硅工艺，在同一硅衬底上同时制作若干微纳量级，分别以光子和电子为载体的信息功能器件，形成一个完整的具有综合功能的新型大规模集成芯片。硅基光电子具有与CMOS工艺兼容，借助成熟的微电子加工工艺平台可以实现大规模批量生产，具有低成本、高集成度、高可靠性的优势，是实现光电子和微电子集成的最佳方案，是一项革命性的技术，必将为人类信息社会的产业革命带来又一轮重大的飞跃。因此，开展高速低成本低能耗硅基光电子芯片大规模集成技术研究势在必行。本报告将介绍硅基光电子集成芯片技术的最新发展成果及其系统应用。 Mengjie Yu 哈佛大学报告题目：《Integrated lithium niobate electro-and acousto-》报告摘要：Lithium niobate (LN), widely used in optoelectronics, is an excellent photonic material with a large electro- optic (EO) and piezoelectric coefficient. In this talk, I will talk about the development of the emerging integrated low-loss LN platform and show the developments of EOand acousto-optic devices for 1) EO modulationfor temporal and spectral shaping of light and frequency comb generation 2) Acousto-optic frequency shifter and microwave-to-optical conversion assisted by LN acoustic resonators. 张林天津大学报告题目：《面向宽带非线性应用的色散平坦技术进展》报告摘要：光学非线性效应可以有效地扩展光源的带宽，为未来的信息技术提供前所未有的光谱拓展能力。而高效率的非线性参量过程要求精准的相位匹配，这意味着当非线性带宽增加的时候，需要宽带相位匹配技术来支持，因此色散调控能力变得愈加不可或缺。在本次报告中，我们介绍了宽带色散控制的一些最新进展，能够在具有倍频程量级的宽带波长范围内，实现色度色散的平坦化，从而增强非线性相互作用效率，在超连续谱产生和光频率梳产生等领域发挥关键作用。张昭宇香港中文大学报告题目：《Ultra-low threshold InAs/ GaAsquantum dot microcavity lasers on silicon (001)》报告摘要：Silicon photonics technology has monolithically integrated optical componentssuch as waveguides, modulators, beam splitters, detectors, but currently silicon photonics technology cannot monolithically integrate thelight source of the core component, that is, semiconductor laser. So, III-V microcavity lasers directly grown on silicon substrate is a promising way to realize Si based photonics integration circuits, which might be an effective way to solve the problem of the limitation of Moore’s Law in electrical integrated circuits. In addition, semiconductor lasers with quantum dots (QDs) as gain material have been extensively investigated due to its robust tolerance to defects. Here, we present several QDs microcavity lasers. Microdisk lasers, which include the characteristics of small footprint (D ~ 2 μm) as well as low lasing threshold of ~ 3 μW. 2D photonic crystal (PC) membrane lasers, which exhibit single-mode operation with an ultra-low threshold of ~ 0.6 μW. 1D photonic crystal nanobeam resonators, which present a nanoscale physical volume of ~ 8×0.53×0.36 μm³ and low lasing threshold of ~ 0.8 μW. All of these three microcavity emitters were continuous-wave (CW) optically pumped at room-temperature using a 632.8 nm He-Ne laser as the excitation source. 周林杰上海交通大学报告题目：《硅基集成固态激光雷达技术介绍》报告摘要：激光雷达是通过发射激光并测量返回时间以绘制目标场景三维特征图的技术。与传统的微波雷达相比，两者所占据的电磁波谱的频段不同，激光雷达所使用的波长约为微波雷达十万分之一，极大地提高了它的测距精度。激光雷达已被广泛应用于机器人、自动驾驶、航空测绘、目标跟踪等领域。传统采用分立元件实现的激光雷达系统需要依靠高精度对准组装，开发周期长、可靠性低、成本昂贵。硅基光电子技术的出现促进了集成化固态激光雷达的发展。硅基光电子所具备的高集成度、与互补金属氧化物半导体工艺兼容、光电单片集成等特性为大规模、低成本量化生产硅基激光雷达收发芯片提供广阔前景。	专题二、应用开发会议主席：沈亦晨，曦智科技陈昌，中国科学院上海微系统与信息技术研究所吴南健，中国科学院半导体研究所专题内容：光电计算；硅光雷达；图像传感；光电生物传感；光信号处理；工艺与系统集成；邀请报告（按姓名首字母音序）：曹国威联合微电子中心报告题目：《CUMEC硅光设计自动化解决方案》报告摘要：联合微电子中心（CUMEC）于2020年5月发布了第一版硅光工艺设计包 - CSiP180Al，以此为切入点，CUMEC规划了完整的硅光设计、工艺、封装平台，为硅光领域研究者提供 “一站式”芯片解决方案。本次报告将着重介绍CUMEC硅光工艺线能力与进展，以及围绕工艺能力构建的硅光设计自动化环境，团队通过对核心功能模块的开发，支持硅光原理图驱动（SDL）的设计流程实现，为大规模硅光芯片设计提供基础。陈昌上海微技术工研院报告题目：《集成生物光电子技术与应用》报告摘要：向生命科学和健康医疗进军是半导体信息产业近十年来新兴而又必然的重要发展趋势之一。随着人们在生命科学领域的不断探索，以及对个人健康、医疗的需求的指数级增长，面向这些新兴应用的芯片技术的发展日新月异。本报告将向大家介绍在生物与信息技术的交叉领域（BTIT），芯片技术除了传统的运算和存储的功能之外，是如何以集成生物光电子为学科基础，通过传感、成像和操控等新兴的方式，成为前沿技术的新热点以及产业化的新发展方向。丛慧中国科学院半导体研究所报告题目：《新型硅基光电子材料及器件》报告摘要：硅基光电子学自诞生之日就受到人们的广泛关注，近年来随着半导体制造工艺水平的不断提高，该领域的应用范围也在不断的扩大。本报告将主要围绕硅基无源非线性光学器件、硅基宽光谱探测及成像技术两个方面展开。前者主要利用非线性光学基本原理，依托高性能新型硅基材料实现对红外入射光进行波长转换。后者主要通过引入兼容性材料体系，实现波长响应范围覆盖紫外到短波红外波段，并实现硅基红外成像阵列。冯吉军上海理工大学报告题目：《硅基相控光束偏转芯片研究》报告摘要：硅基光子器件由于其体积小、能耗低、CMOS工艺兼容且性能稳定等特性受到广泛关注，硅光相控阵技术在全固态激光雷达等领域有着重要的应用前景，其由一组呈现特定相位分布的出射阵元天线构成，通过调节相邻阵元的相位差,实现波束在空间的指向偏转。报告将首先介绍相控阵器件的工作原理以及目前硅光相控阵存在的技术瓶颈，汇报相关关键技术的研究进展及可能的应用场景。冯鹏中科院半导体所报告题目：《高速CMOS图像传感器中的像素器件设计》报告摘要：高速CMOS图像传感器可用于研究分析科学和工程领域的超高速现象，已成为图像传感器的一个重要发展方向。由于高速CMOS图像传感器曝光时间较短，在像素单元中需采用大尺寸光电二极管以达到较高灵敏度，这将一方面导致光生电荷的最大传输距离增加，另一方面导致远离电荷传输管的光电二极管区域中电势变化较小，难以满足光生电荷高速传输的要求。我们设计并仿真验证了一种具有三角形梯度掺杂且浮置扩散区域中置的超快电荷转移大尺寸掩埋型光电二极管（PPD）像素器件。仿真结果表明，在光生电荷转移效率为99.9%时，转移时间为1.9ns，反弹电荷小于1个电子。金里联合微电子中心报告题目：《硅基光学相控阵技术的研究》报告摘要：近些年来，随着无人驾驶、机器人领域的快速兴起，对高性能低成本空间3D感知激光雷达提出了迫切的需求。作为激光雷达的一种纯固态波束扫描方案，硅基光学相控阵技术在世界范围内得到了广泛的研究。本报告首先介绍国内外最新的重要研究进展；然后介绍了CUMEC自2019年初依托于自身的 8寸特色工艺线在该领域取得的一些进展，包含1x128/256一维硅基光学相控阵（OPA）的功能验证，集成可调谐光源的光电微系统的验证，以及基于硅光OPA芯片相干测距技术的探索；最后介绍CUMEC对硅光OPA技术走向未来实际应用所面临挑战的思考。欧欣中科院上海微系统与信息技术研究所报告题目：《异质集成XOI光子材料与器件》报告摘要：异质集成技术可以充分利用不同功能材料特殊的能带结构和物理性能，一方面可以制造频谱更宽阔、功能更丰富、性能更优异的光电器件，另一方面可以实现分立器件的单芯片集成，推动电子系统向小型化、集成化方向发展。本报告将介绍硅基异质集成XOI技术在光子学器件中的应用，如铌酸锂薄膜（LNOI ）和碳化硅薄膜（SiCOI）的制备技术与光子器件。重点介绍新型 SiCOI上的光子学微腔在非线性光子学和量子光学上的应用优势以及高Q值SiCOI平台的最新进展。通过建立异质材料制备技术体系，异质集成技术将为下一代光子、电子、声子、以及量子器件的多功能、单芯片集成提供关键的材料平台。彭博曦智科技报告题目：《用于大规模集成光链路的硅基光电子技术》报告摘要：伴随着在包括数字通讯、传感器、光计算、量子光学等应用端的需求，硅基光电子技术经历了快速发展。凭借其在 CMOS foundry 的技术落地，规模化的量产集成光子芯片已经成为技术发展的核心。尤其在新兴的光计算领域，硅基光子芯片已经展露其在功耗，带宽等性能方面相较于数字芯片的巨大优势。然而，在大规模集成和量产化的过程中，还有许多技术指标亟待优化，许多特殊的生产工艺需要定制，设计和验证的相关标准也亟待建立。这里我们围绕用于大规模光计算应用的量产硅基光子技术的几个核心包括器件和网络、集成和封装，就当前技术发展到的阶段和面对的挑战，做一个归纳性的探讨。 Sarp Kerman 上海微技术工研院报告题目：《Integrated Photonics for Healthcare and 3D Depth Sensi》报告摘要：The adoption of integrated photonics has paved new opportunities in numerous technologies from communication to sensing. Si photonics has been matured and industrialized over the last decades, mainly for datacom and telecom products, in order to increase the bandwidth and the communication speed while keeping the energy consumption low. Apart from communication industry, sensing applications are becoming the new focus for the miniaturization of bulky mechanical and expensive optical systems. SiN, as a CMOS compatible material with relatively high refractive index transparent at the visible range of the spectrum, has broadened the sensing capabilities of photonics chips to healthcare applications. In this talk, we present the research activities in the PIC Design team in BTIT, SITRI. We strive on using SiN based integrated photonics for sensing from molecules to cars. The scope of our design covers applications such as fluorescent detection, label-free detection, flow cytometry, and solid-state Lidar for self-driving cars. 孙杰北京摩尔芯光科技有限公司报告题目：《On-chip Silicon Photonic FMCW LiDAR》报告摘要：调频连续波（FMCW）激光雷达具有探测灵敏度高、易于集成、人眼安全、具备测速能力、抗干扰等优点，被业界认为是下一代激光雷达的发展方向之一。与传统的基于飞行时间(ToF)的脉冲激光雷达相比，FMCW激光雷达所需的较为复杂的光学结构，成为其进一步产业化的瓶颈。而硅基光子芯片，作为一个将复杂光学结构大规模芯片化集成的平台性技术，是FMCW激光雷达芯片化的重要路径。尤其是近年随着数据通信带动的硅光产业链的成熟，包括芯片设计、晶圆代工、模组封装等，为硅光FMCW激光雷达的大规模量产创造了历史性的机遇；而激光雷达作为一个消费级的应用，也将成为继光通信之后硅光技术的另一个爆发点，将进一步促进整个硅光产业的发展。本报告将介绍摩尔芯光在硅光FMCW激光雷达方面的研发进展，包括硅光FMCW芯片及其与全固态光束扫描（如OPA）的单片集成。王正微电子研究中心报告题目：《Photonic integrated circuit based optical sensors》报告摘要：In the past two decades, tremendous photonic integrated circuits (PICs) have been demonstrated to offer integrated solutions to a large variety of applications such as optical interconnects, RF signal generation/processing, optical phased-array, sensing, and optical computing. Thanks to the matured supply chain of the semiconductor industry, COMS-compatible platforms offer a solution to the mass-production of PICs at a low cost. In this talk, I will introduce our work about implementing PICs for optical sensors. 项水英西安电子科技大学报告题目：《光子脉冲神经网络：理论、器件与算法》报告摘要：光类脑计算具有超快速、超低功耗等优势，与冯诺依曼体系架构相比，具有颠覆性创新,是光电子学、脑科学、人工智能等多学科交叉前沿，在国际上属于起步探索阶段。目前国际上光神经网络主要考虑第一代和第二代神经网络的光学实现。脉冲神经网络被认为是第三代人工神经网络，更具生物可解释性。围绕光脉冲神经网络，提出了脉冲神经元和突触的光学实现机制及新器件、建立了光脉冲神经元网络一体化理论模型，设计实现了光脉冲神经网络无监督/监督学习算法，实现了脉冲序列识别、模式识别/分类等任务,为研制光脉冲神经网络集成芯片奠定基础。许鹏飞北京大学报告题目：《用于大规模矩阵计算的硅基光电子芯片系统》报告摘要：在微电子计算芯片领域，随着摩尔定律面临失效，一方面，微处理器的单处理器性能趋于饱和，微电子处理器的时钟频率和单线程性能提升缓慢，微电子处理器的性能提升主要依靠多核并行计算等特殊架构。另一方面，近年来硅基晶体管的切换能耗也开始脱离预期的发展趋势，很难跨越~10^-18J的能效水平，难以进一步逾越。硅基光电计算是硅基光电子学、数学、算法、计算机硬件系统等深度交融的新型交叉学科，具有突破现有硅基集成电子芯片瓶颈的巨大潜力。大规模、通用化的矩阵计算芯片系统，是现阶段的光电研究热门。叶楠上海大学报告题目：《基于粘结键合技术的硅基混合集成型光电探测器》报告摘要：基于硅基SOI及SiN_X/SiO₂平台实现光纤通信用高速高响应度光电探测器需要借助具有高吸收率和高载流子迁移率特性的Ge或者III-V族材料。这就面临着异质集成困难、材料利用率低和器件制造周期长的挑战。粘结键合技术可以提高工艺对异质界面粗糙度和洁净度的耐受性，从而提高异质集成的成功率。微转印方法的出现也有助于提高异质材料的利用率并缩短混合集成器件的制造周期。本报告介绍使用BCB粘结键合技术和微转印方法实现1550 nm Ge-on-SOI型高速高响应度光电探测器；以及使用Su-8低温粘结键合技术实现1550 /1064 nm III-V-on-SiN_X/ SiO₂ 型高速光电探测器。两型探测器工作速率均可达40 Gbit/s。余辉浙江大学之江实验室报告题目：《面向模拟链路的硅基光电子器件与系统研究》报告摘要：随着硅光技术的进步，其应用范围逐步从光通信/光互连扩展至各类模拟光子链路及系统，并在宽带无线接入、相控阵雷达等重要领域存在广泛应用。由于传统硅光器件一般针对数字通信系统设计和优化，因此一些核心器件的关键性能指标无法满足模拟光链路传输和信号处理的要求。本项工作针对微波光子系统对硅光器件的性能需求，突破硅材料特性瓶颈，开展从核心器件研制到系统样机集成方面的研究。主要内容包括：高线性调制器、高集成单边带调制器、高饱和探测器、以及光控二维相控阵接收雷达样机集成等。岳洋南开大学报告题目：《基于正交偏振的固态光子集成激光雷达》报告摘要：在固态光子集成激光雷达中，所有的基本组件都建立在一个硅光子芯片上。通过波长调谐实现激光雷达波束控制是一种比较理想的方法。由于材料和波导色散的限制，通常需要较大的波长调谐范围来产生较理想的波束转向角。在绝缘硅（SOI）波导中，横电模的有效折射率和横磁模有所不同，我们可以设计一种新的器件，由两个优化的光栅耦合器组成，产生两个正交的偏振态。从两个光栅耦合器衍射出的两束正交的光可以无缝合并。结合这两束正交偏振输出光束，可以很显著的提高波束转向角，并降低所需的波长调谐范围，也可以用在基于SOI波导的固态光子集成激光雷达中。钟其泽上海大学微电子学院报告题目：《晶圆级超构表面光学器件的研究进展》报告摘要：超构表面光学是当前微纳光学最热门的研究领域之一。超构表面由亚波长尺寸的超构表面单元组成，通过合理地设计超构表面形貌及其空间排布，可以对光的性质进行精确操控，从而实现不同的功能。目前报道的大多数超构表面都是通过电子束曝光（EBL）来实现微纳结构的图案化。EBL可以高精度地实现超构表面制备，然而在制备大尺寸器件上则需耗费大量的工艺时间，从而产生较高的制备成本，不利于大规模量产。紫外光刻技术拥有极好的尺寸控制、高可重复性、低缺陷率，以及兼容CMOS加工工艺平台等优点，易将超构表面光学器件直接在光电子器件上加工，实现晶圆级的单片集成。这将有益于缩小光电系统的尺寸和降低封装的成本。朱振东中国计量科学研究院报告题目：《氮化硅微腔光频梳器件关键技术》报告摘要：氮化硅微腔光梳可实现小型化、全集成的片上宽谱锁模飞秒光源，在精密光谱、激光雷达、大容量光通信等领域有着至关重要的作用。受制于泵浦过程的热效应影响，需繁杂的测控系统，使得实现稳定、可靠输出的克尔光频梳，是一项巨大挑战。在本报告中，针对氮化硅光学薄膜材料，我们发展了大马士革工艺技术，通过平衡应力、膜厚与化学计量比之间的矛盾，解决了制约微腔光频梳器件的核心问题；通过自主开发高温封装胶和封装工艺，实现低损耗耦合封装和低功率泵浦，实现高Q值微腔、高稳定性、宽光谱光频梳的产生，为我国片上光频梳和精密测量等提供必要的技术支撑。	专题三、产业论坛会议主席：黄卫平，山东大学李俊杰，中国电信谢崇进，阿里巴巴专题内容：光通信和光互连；数据中心和光交换；光电子芯片的设计与仿真；邀请报告（按姓名首字母音序）：曹攀华为（海思）报告题目：《硅基光源研究进展》报告摘要：待定曹权烽火飞思灵微电子报告题目：《硅光技术在相干通信中的机会和挑战》报告摘要：当前，在通信领域，硅光子技术主要应用在数据中心以及相干光传输两个应用场景中。随着骨干网单波容量和速率的不断提升，光传输网络正在向200G和400G演进。这给相干光芯片和光器件带来了新的挑战——更紧凑的尺寸、更高的波特率和带宽、更宽的波段使用范围、更低的成本和功耗…这给硅光子平台提出了新的挑战，本演讲将聚焦与这些机会和挑战，探讨硅光子学在当前挑战中面临的机会和难点，并分享相关产业思考。陈昇祐逍遥科技报告题目：《新一代的光电子芯片智能化设计平台》报告摘要：传统光电子芯片设计平台搭配KLayout开源软件，由欧美引入国内的产学业界流行多年，其中有手绘版图、代码版图、以及从电子芯片EDA附加出的原理图驱动…等混搭流程，为国内光电子芯片生态奠定基础。然而，从各家技术蓝图来看，均无可见到完整的EPDA流程与生态系统能解决快速增张的光芯片设计规模的瓶颈，新一代的光电子芯片智能化设计平台 pStudio Design Suite 被催生支持可预见的国内光电子链路设计以及大规模设计。其特色有三：其一为支持光电子链路设计与验证，其二为支持器件、链路到系统，其三为全流程包含版图驱动、原理图驱动、光电子链路的前仿后仿以及晶圆厂流片验证与设计生态体系。丁海旭创报告题目：《应运而生的硅基光电子产业应用》报告摘要：硅基材料作为半导体，为信息革命为特征的现代科技社会发展提供了技术基础，是微电子和集成电路的载体。信息通信技术的迭代加速，光电子为更高容量，更大带宽，更高集成度，更低功耗，最终更高性价比提供了可能性。硅基材料同时作为微光学和光电子材料，正在成为新一代光电子的材料和技术基础。本文将分析硅基材料的光电特性，探讨硅基光电子在高速通信，激光雷达和面部识别为代表的智能传感，光谱仪为代表的生物医学等方面的应用前景。甘甫烷赛乐科技报告题目：《硅光子技术在高速传输的机遇和挑战》报告摘要：硅光子芯片技术采用标准的CMOS技术开发硅光子器件，将硅基光子器件和电路集成在同一硅片上，“光子”是其中信号传输的主要载体在光通信、数据中心和消费电子等领域有非常显著的应用前景。数据需求暴增，驱动着光子技术往高速、集成和低成本发展。本报告主要介绍硅光子技术的最新进展，重点探讨目前基于硅光子互连技术在高速传输的机遇和挑战。李淼峰阿里巴巴报告题目：《硅光产业现状和产品挑战》报告摘要：首先，从介绍硅光芯片整个产业链的构成（包括fab选择、芯片设计和芯片封装等）入手，对各个核心部件的性能发展历程及其现状进行回顾与总结；其次，在前述基础上，展开对当前硅光芯片产业化整体进展和所面临问题的讨论，并具体分析“相干”和“数通”两个硅光主流产品值得关注的性能指标和改善路径；最后，以开放的方式提出做好一个硅光芯片产品需要进行的准备和面临的挑战，并从用户角度提出一些硅光芯片产品的开发建议。莫今瑜 POET Technologies 报告题目：《Photonics Integration using POET Optical Interposer Platform》报告摘要：In order to address the large and rapid grow in data center and telecom markets, dense photonics integration is a trend. POET’s optical interposer is a technology platform to achieve such high level of optoelectronics integration. In this talk, we present the technology to achieve every simple building block and lead to final dense integration for CWDM4, LR4, DR4, FR4, CPO, and etc applications. 徐之光奇芯报告题目：《光子集成助力新一代光通信》报告摘要：待定杜吉伟是德科技报告题目：《数据中心800G测试挑战》报告摘要：800G接口是支撑数据中心下一代单芯片51.2T和102.4T交换机的关键技术，目前其112G的接口技术已经基本完成标准化工作，但更大挑战在于224G的光口甚至电口技术。而在DCI领域，在相干技术下沉以及开放光传输的背景下，相干系统的开放和互操作也成为业内的关注点。封建胜腾讯报告题目：《数据中心光互联全单模化的机遇与挑战》报告摘要：数据中心网络每三年提速一次，每五年更迭一代，给光芯片带来了严峻的挑战。随着单通道速率不断提升，长距解决方案逐渐向短距场景下沉，多模覆盖的场景不断缩小。数据中心光互联或在单通道100Gbps这一代实现全单模化。本报告针对数据中心全单模化，回顾了其发展历程，探讨了硅光技术将面临的挑战和可能的机遇。汤宁峰中兴通讯股份有限公司报告题目：《全光互连设备对Co-Packaged Optics的需求展望》报告摘要：目前，大型路由和交换设备内板卡之间采用电互连的方式，在SerDes达到224G的时候，面临SI等挑战。光互连在解决这些问题的同时，也会带设备形态的重大变革，使得扁平的巨容量设备变成可能，进而会推动整个网络形态的演进。CPO（Co-Packaged Optics）的出现，使得全光互连设备成为可能。作为全光互连设备的关键点，CPO需要满足这些要求，首先，可靠性高，这是电信设备的特点，需要CPO的FIT达到器件的要求。其次，CPA的出纤的数量，这个决定了设备的扁平容量。再次，就是功耗和成本，这个是决定了商用的范围，最后，是CPO的支持的距离，至少在方案层面，需要支持长距离和相干模块的实现。让我们共同见证全光互连时代的到来吧。于让尘 SiFotonics 报告题目：《Silicon Photonics Applications for 5G and Data Centers》报告摘要：硅基光电器件及集成芯片已成为光通讯网络应用中最具前景的新平台型技术。虽然早期规模商用以大型数据中心应用为主要驱动力，近年来，硅基光电技术已可覆盖更广阔的电信数据通讯应用，包括5G移动，PON等面对消费者的接入网络，汇聚城域网络，到头部互联网大公司数据中心内部网及互联应用。本报告将聚焦讨论近年在硅基光电技术领域开发的核心器件及集成芯片在光通讯业，特别是在全球5G及大数据中心重要商用案例；硅基光电与传统III-V 半导体技术性能成本优劣比较，及对光通讯行业路标发展方向的影响；最后也会讨论硅基光电未来更广阔展望前景王东中国移动报告题目：《超100G高速光网络关键技术及核心器件探讨》报告摘要：光网络流量持续快速增长，迫切需要新一代技术变革解决系统容量与业务流量增长失配难题。立足网络基础能力提升，中国移动持续开展超100G高速光网络架构及关键技术研究，提升网络带宽、优化网络架构，推进骨干网由100G向超100G的代际演进。围绕提升单载波速率和设备交叉能力两大关键举措，阐述了中国移动超100G高速光网络关键技术发展及对关键器件的需求，例如硅光模块、高带宽调制器、高性能光纤、新波段放大器、高维度WSS等。希望与产业界共同推动新器件、新放大、新光纤、新交换等方面的技术创新和产品研发。张贺中国联通报告题目：《硅光技术应用现状及发展》报告摘要：待定张博光迅报告题目：《高速硅光器件与模块封装技术演进》报告摘要：本报告介绍了业内高速硅光器件和模块封装技术的发展趋势，以及相关的光电接口关键技术。随着业内对高带宽、小尺寸和低成本的光互联收发器的需求越来越多，基于硅基光电子平台的高速光器件和模块产品在集成度、尺寸和成本方面逐步体现出了优势。相比于传统平台的光电器件和模块，硅基光电子平台的器件和模块可以在一定程度上借鉴成熟的半导体封装技术和经验，在电接口性能、尺寸和成本方面体现出较大的优势。不过有别于传统的半导体封装，光电子芯片还需要考虑光接口的封装，如何提高光接口封装密度、降低尺寸和成本则是业内关注的一个重要方向。张玓快手报告题目：《硅基光电子技术的产业机遇与挑战》报告摘要：本报告从硅基光电子技术的发展历程及应用现状出发，以终端用户的视角，探讨了硅基光电子技术在数据中心互连领域的前景以及面临的挑战。赵佳山东大学报告题目：《光电集成芯片仿真设计工具》报告摘要：硅基光电集成芯片的研发离不开芯片设计、芯片制造、芯片测试与封装这三项共性技术，与集成电路相比光电集成芯片在设计工具和设计流程方面还远未成熟，带来开发费用高、周期长、门槛高等一系列制约光电集成芯片进一步产业化的问题。在中美对抗的大环境下，硅基光电集成芯片是非尺寸依赖的特色芯片，国内外技术差距不大，借助国内在光电子领域巨大的市场优势，开发自主知识产权的光电集成芯片仿真设计工具，参照集成电路设计标准结合国内制造和封测能力建立光电芯片全链条设计流程，不仅可保障国内光电子产业核心供应链的安全，还可为下一代光电子与微电子融合技术提供技术支撑。赵昀松青岛海信宽带多媒体有限公司报告题目：《硅基光电子用大功率半导体激光器》报告摘要：硅基光电子平台为日益增长的带宽需求提供了低成本、易扩展的解决方案。用于硅光通讯的大功率激光器，除功率需要不断提升外，随着用于服务器间通讯的能耗在整个数据中心总能耗占比的不断提高，大功率激光器芯片的效率愈发的受到重视。光电合封概念的提出大大拓展了硅光平台的应用场景，对大功率激光器的实现提出了更高的要求同时也提供了更多的技术可能性。继续沿用片上集成光源方式必须解决激光器高温性能劣化的问题，采用外置光源的解决方式必然需要更高的光功率来弥补额外的耦合损耗；所有的解决方案都处于不断演化中并值得讨论。周秋桂华工正源报告题目：《数据中心光模块的需求和发展趋势》报告摘要：华工正源是上市公司华工科技旗下核心子公司，公司专注于网络通信设备解决方案。光器件市场数据中心市场近年来经历了迅猛增长的过程，并且该增长势头将持续下去，预计接下来5年内数据中心光模块市场销售额将再增长约150%。随着数据中心网络Serdes和switch容量的升级，光模块也从100G演进到了400G。在400G及以上速率的模块中，我们认为硅基光电子技术凭借其高速、高集成度、高可靠性、低成本等多种优势，将逐渐成为数据中心光模块市场的主流技术。华工正源积极投资硅光方向，努力探索硅光技术，大力推进硅光应用发展与基于硅光技术的下一代产品开发。朱宇亨通集团报告题目：《硅光技术在CPO的应用》报告摘要：待定