课程大纲

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光子集成芯片:理论与器件

课程编码:1802040803X6P4003H 英文名称:Photonic Integrated Circuits: Theory and Devices 课时:20 学分:1.00 课程属性:研讨课 主讲教师:张文富等

教学目的要求
本课程是面向光学与光学工程专业研究生开设的研讨课,授课内容为光波导理论、片上无源/有源光子器件、芯片制备与系统封装及应用。通过此课程学习,使学生获得光量子芯片理论与器件方面的基本知识,掌握相关器件的设计理论、制备和封装测试方法。要求学生具备光学与电磁场理论基础,并能够阅读英文科技论文。

预修课程
波导光学、光的电磁场理论、高等激光物理学

大纲内容
第一章 光子集成芯片:理论与器件-概述 3学时 张文富
第1节 光子集成芯片技术研究背景
第2节 光子集成芯片技术的应用
第二章 片上光波导基本理论与设计 2学时 王国玺
第1节 平面介质光波导理论
第2节 片上光波导制备方法
第三章 片上无源光子器件 3学时 王国玺
第1节 片上波导模式耦合理论
第2节 典型片上无源光子器件工作原理
第四章 片上激光器 3学时 张文富
第1节 激光器原理与基础
第2节 典型片上激光器用途
第五章 片上光调制与探测技术 3学时 张文富
第1节 光调制与光探测原理
第2节 典型片上光调制与光探测技术及应用
第六章 光子集成芯片封装与测试 3学时 张文富
第1节 光子集成芯片封装与测试面临的挑战与难题
第2节 常见的封装与测试技术
第七章 光子集成芯片理论与器件-研讨及总结 3学时 张文富
第1节 光子集成芯片理论与器件-研讨及总结

参考书
1、 光子技术(第2版)@非线性光纤光学第5版@激光原理第7版@光学@电磁场理论基础 谢树森@G. Agrawal@周炳琨@赵凯华@柯亨玉 2011年2月@2015年7月@2014年11月@2017年10月@2020年4月 科学出版社@世界图书出版社@国防工业出版社@北京大学出版社@华中科技大学出版社

课程教师信息
张文富,博士,研究员,军委科技委H863-041主题专家。中国科学院西安光机所瞬态光学与光子技术国家重点实验室副主任,中国科学院大学岗位教授,是中国光学学会纤维光学与光子集成专业委员会委员,是全国光学和光子学标准化技术委员会电子光学系统分技术委员会委员。2009年10月-2011年11月赴加拿大Mcmaster大学从事访问研究。长期致力于集成光学与非线性光学研究,主要包含光子集成器件、硅基相控阵雷达、窄线宽半导体激光器、集成微腔光学频率梳、光量子芯片及超表面与超透镜,近5年在Nature Communications、Laser & Photonics Review等期刊发表文章20多篇,学术会议上做邀请报告20余次,申请专利20余项(美国专利1项)。研究成果为多个用户单位提供了关键技术支撑。主持国家重点研发计划项目、中科院战略性先导科技专项(B类)项目, H863项目等十余项。
王国玺:博士,研究员。长期从事新型微纳光子器件研究,在全介质人工超表面、表面等离激元光子器件和基于新型二维材料的微纳器件方面具有较好的研究基础。先后在Adv. Opt. Mater.、Appl. Phys. Lett.、Opt. Lett.、Nanotechnology等期刊发表SCI论文39篇,其中影响因子大于3的SCI论文22篇,相关成果被引用1600余次,第一作者论文中单篇最高被引177次,h指数为21,授权美国发明专利一项。一篇通讯作者论文被一区期刊Adv. Opt. Mater.(影响因子7.43)选为封面论文,两篇第一作者论文被美国光学学会选为“Image of the week”,相关研究成果被《中国科学报》等媒体报道;两篇第一作者论文入选ESI国际物理学领域1%高被引论文,一篇合作者论文被著名期刊Nanotechnology选为“Cover Image”,一篇合作者论文入选“2014年中国光学重要成果”,并受邀为《科学通报》撰写综述论文一篇,承担并参与国家和省部项目10余项。入选中科院青年创新促进会会员,并被评为陕西省青年科技新星。