光子学的发展和突破

在高频的微波光子学研究的领域中,光载无线(RoF)技术已经成为下一代宽带无线通信技术的发展热点。近年来,支撑RoF技术的新型光电子器件的关键技术有毫米波副载波光学产生技术和接收技术,其中包括外调制器方法、射频上转换法、光学外差法、毫米波调制光脉冲发生器等等。这些技术的突破将促进RoF技术市场化的步伐。

硅光子学在近几年迅猛发展，各国重要的研究机构和产业部门纷纷加入竞争，不断刷新各种器件的性能指标记录。全硅基电光调制器作为该领域中极其重要的研究方向之一，受到国内外同行的广泛关注。随着全硅基电光调制器研究工作的积累和深入，高速率（大于等于50 Gbit/s）、低功耗（小于等于40 fJ/bit）和小尺寸（小于等于100 mm2）等关键性能逐步提升。目前，调制速率的最新研究结果已突破了60 Gbit/s 并向更高目标迈进，未来在极低功耗和规模集成等方面还将出现较大突破，适应巨容量光通信、高密度光互连

信息技术已经进入纳米时代，纳米光学和光子学正是为满足快速和高密度信息技术的需求而产生、发展的。先进的纳米光学和光子学器件应该是高速、高分辨率和高集成的，形成各类光学和光子学芯片和盘片。由于器件最小特征尺寸和加工分辨率受限于光的衍射极限，现有技术已接近实用化技术的理论极限并且成本很高，只有突破光学衍射极限才能进一步发展纳米光学和光子学。在光的远场和近场应用超分辨率技术，是当前重要的前沿课题，它们的应用主要集中于信息技术领域，具有代表性的是纳米信息存储和光刻中的光学超分辨率技术等。