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一、引言：計算物理學(xué)的十字路口過去60年，電子計算遵循摩爾定律狂飆突進(jìn)，晶體管數(shù)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(yīng)開始顯現(xiàn)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(shù)據(jù)中心光互連的技術(shù)分水嶺過去20年，數(shù)據(jù)中心光互連主要依賴可插拔光模塊（PluggableOpticalModule）——光模塊插入交換機(jī)前面板，可熱插拔、靈活替換。這一架構(gòu)簡單直觀，至今仍是市場主流。然而，隨著數(shù)據(jù)中心帶寬需求每年增長30%以上、AI大模型訓(xùn)練需要千卡甚至萬卡互聯(lián)，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(xué)（Co-PackagedOptics,CPO）應(yīng)運(yùn)而生，被視為光互連技術(shù)從分立時代進(jìn)入集成時代的分水嶺。圖1：可插拔光...

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

一、為什么傳統(tǒng)光互連遇到了瓶頸？隨著數(shù)據(jù)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(tǒng)基于分立光器件的光互連方案正面臨極大的挑戰(zhàn)：?功耗墻：每個可插拔光模塊功耗達(dá)3-5W，一臺交換機(jī)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(jìn)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(shù)（SiliconPhotonics）應(yīng)運(yùn)而生，并迅速成為沖擊傳統(tǒng)光互連...

一、為什么選擇正確的激光器模式至關(guān)重要？在光纖通信、工業(yè)加工、醫(yī)療設(shè)備等眾多應(yīng)用領(lǐng)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(guān)鍵決策。這個選擇直接影響系統(tǒng)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(zhǔn)的箭，適合遠(yuǎn)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(dǎo)體激光器是現(xiàn)代光電子技術(shù)的核心器件之一，廣泛應(yīng)用于光通信、數(shù)據(jù)中心、激光雷達(dá)、3D傳感、激光泵浦等領(lǐng)域。根據(jù)發(fā)光方向的不同，半導(dǎo)體激光器主要分為兩大類別：邊發(fā)射激光器（FP激光器）和垂直腔面發(fā)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(xué)諧振腔的半導(dǎo)體激光器。激光水平于襯底表面射出。核心結(jié)構(gòu)?半導(dǎo)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(fā)射激光器）激光垂直...

在很多人的常規(guī)認(rèn)知里，激光器像一臺極其守規(guī)矩的“光學(xué)節(jié)拍器”——它什么時候出脈沖、脈沖之間隔多遠(yuǎn)、頻率間隔是多少，早已被諧振腔長度寫好。腔有多長，節(jié)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(tǒng)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(xù)、寬范圍地改變自己的輸出節(jié)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(yīng)用中，人們越來越需要一種“節(jié)拍可自由調(diào)節(jié)”的激光器。激光器的“節(jié)拍”，為什么總被腔長卡住？激光器之所以常常調(diào)不動...

芝加哥大學(xué)PhilippeGuyot-Sionnest團(tuán)隊開發(fā)了一種新型溶液法制備的5μm波長電致發(fā)光光源。該發(fā)光二極管基于HgSe/CdS膠體量子點(diǎn)的級聯(lián)帶內(nèi)電致發(fā)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(yīng)增強(qiáng)的諧振腔，將電能集中到納米間隙，從而顯著提高發(fā)光效率。數(shù)值模擬指導(dǎo)了器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并預(yù)測了該結(jié)構(gòu)的預(yù)期特性。圖1：仿真結(jié)果圖2：實(shí)驗(yàn)型蝶形LED圖3：蝶形器件EL時間響應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明，該器件表現(xiàn)出強(qiáng)烈的偏振帶內(nèi)電致發(fā)光，功率轉(zhuǎn)換效率超過5%，比沒有...