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一、引言：計算物理學的十字路口過去60年，電子計算遵循摩爾定律狂飆突進，晶體管數量每18個月翻倍，計算性能提升億倍，成本下降億倍。然而，這一奇跡正在逼近物理極限：晶體管尺寸已縮至3nm，量子隧穿效應開始顯現單芯片功耗密度逼近100W/cm2，散熱成為瓶頸互連延遲（RC延遲）超過門延遲，成為性能瓶頸正是在這一背景下，光計算（PhotonicComputing）重新回到聚光燈下。用光子代替電子作為信息載體，能否突破電子計算的物理極限？這是一場能效與延遲的終-極對決。圖1：電子計算...

一、數據中心光互連的技術分水嶺過去20年，數據中心光互連主要依賴可插拔光模塊（PluggableOpticalModule）——光模塊插入交換機前面板，可熱插拔、靈活替換。這一架構簡單直觀，至今仍是市場主流。然而，隨著數據中心帶寬需求每年增長30%以上、AI大模型訓練需要千卡甚至萬卡互聯，可插拔光模塊的功耗、延遲和密度瓶頸日益凸顯。正是在這一背景下，共封裝光學（Co-PackagedOptics,CPO）應運而生，被視為光互連技術從分立時代進入集成時代的分水嶺。圖1：可插拔光...

一、什么是有機半導體激光器？有機半導體激光器（OrganicSemiconductorLaser,OSL）是以有機半導體材料（共軛聚合物、有機小分子）為增益介質的激光器。與傳統的無機半導體激光器（如GaAs、InP激光器）不同，OSL利用有機分子中π-π*躍遷產生受激發射，具有波長可調諧范圍寬（覆蓋可見到近紅外）、制備工藝簡單、可柔性化等獨特優勢。然而，有機半導體激光器長期面臨一個核心難題：絕大多數已報道的OSL都是光泵浦的，即需要外部激光器來激發有機材料產生受激發射。而真正...

一、為什么傳統光互連遇到了瓶頸？隨著數據中心流量每年增長30%、AI大模型對互連帶寬的需求爆炸式增長，傳統基于分立光器件的光互連方案正面臨極大的挑戰：?功耗墻：每個可插拔光模塊功耗達3-5W，一臺交換機上千個端口，總功耗令人咋舌?密度墻：可插拔模塊體積大，無法進一步提升端口密度?成本墻：分立器件組裝、耦合、封裝成本居高不下?延遲墻：電信號在PCB上傳輸距離長，延遲和損耗難以降低正是在這樣的背景下，硅光子技術（SiliconPhotonics）應運而生，并迅速成為沖擊傳統光互連...

一、為什么選擇正確的激光器模式至關重要？在光纖通信、工業加工、醫療設備等眾多應用領域，選擇單模激光器還是多模激光器，往往是工程師面臨的第一個關鍵決策。這個選擇直接影響系統的傳輸距離、帶寬、功率以及整體成本。簡單來說：?單模激光器：像一束精準的箭，適合遠距離、高帶寬傳輸?多模激光器：像一把散開的彈片，適合短距離、大功率傳輸二、單模激光器詳解1、什么是單模激光器？單模激光器（Single-ModeLaser）是指在光纖中只傳輸一種模式（LP01模式）的激光器。其纖芯直徑通常為9μ...

半導體激光器是現代光電子技術的核心器件之一，廣泛應用于光通信、數據中心、激光雷達、3D傳感、激光泵浦等領域。根據發光方向的不同，半導體激光器主要分為兩大類別：邊發射激光器（FP激光器）和垂直腔面發射激光器（VCSEL）。一、FP激光器概述FP激光器（Fabry-PerotLaser）是以法布里-珀羅腔作為光學諧振腔的半導體激光器。激光水平于襯底表面射出。核心結構?半導體外延片?FP諧振腔（兩端解理面）?電極與熱沉二、VCSEL激光器概述VCSEL（垂直腔面發射激光器）激光垂直...

在很多人的常規認知里，激光器像一臺極其守規矩的“光學節拍器”——它什么時候出脈沖、脈沖之間隔多遠、頻率間隔是多少，早已被諧振腔長度寫好。腔有多長，節拍就有多快；模式能落在哪些頻率上，也基本提前注定。也正因如此，傳統激光器雖然性能，卻始終有一個不太容易突破的限制，那就是它很難真正連續、寬范圍地改變自己的輸出節奏。但在高分辨光譜、雙頻梳測量、精密傳感以及高速集成光源等應用中，人們越來越需要一種“節拍可自由調節”的激光器。激光器的“節拍”，為什么總被腔長卡住？激光器之所以常常調不動...

芝加哥大學PhilippeGuyot-Sionnest團隊開發了一種新型溶液法制備的5μm波長電致發光光源。該發光二極管基于HgSe/CdS膠體量子點的級聯帶內電致發光與共振等離子體蝶形天線的集成。蝶形天線提供電極和用于珀塞爾效應增強的諧振腔，將電能集中到納米間隙，從而顯著提高發光效率。數值模擬指導了器件結構的設計，并預測了該結構的預期特性。圖1：仿真結果圖2：實驗型蝶形LED圖3：蝶形器件EL時間響應實驗表明，該器件表現出強烈的偏振帶內電致發光，功率轉換效率超過5%，比沒有...