硅光子学简明教程

简介：
《硅光子学简明教程》是一本介绍硅基光电子技术原理与应用的专业书籍，适合科研人员及高校师生阅读。 硅光子学是结合了光子技术和半导体技术的前沿科技领域，在此领域内可以在硅材料上实现一系列与光学信号相关的功能包括产生、传输、处理及检测等。 标题《Silicon Photonics 短教程》表明这是一份涵盖硅光子学基础知识和应用介绍的资料。该教程由CREOL（专注于研究和教育在光子学及光学领域的学院）助理教授Sasan Fathpour博士编写，并将在CREOL工业联盟研讨会上进行讲授。 课程分为几个部分：首先是硅光子学基础以及被动器件，包括其技术背景与应用历史介绍、例如绝缘体波导、多模干涉器（MMI）、阵列波导光栅（AWG）等。第二部分则关注主动硅光子器件，涵盖在硅中实现的光学调制、检测和发射的技术。第三部分讨论了当前的趋势及挑战，如VLSI CMOS技术与硅光子学融合的可能性，以及面对的竞争性技术。第四部分涉及非线性硅光子器件及其物理原理。 Fathpour博士拥有丰富的个人背景，在2005年于密歇根大学安阿伯分校获得博士学位后，研究方向是基于III-V量子点的激光器和自旋电子光源；随后在UCLA担任博士后研究员，并且从2007年起成为访问助理教授。此外，他还在Ostendo Technologies担任高级研究员并于同年加入CREOL。 他的研究成果广泛涵盖了硅光子学的不同领域，包括与Bahram Jalali合作发表于IEEE《光波技术杂志》上的研究文章以及参与编辑的书籍《硅光子学：电信和生物医学应用》。在教程中还提到了硅光子学的应用范围，例如其在电信及生物医学领域的使用。 此外课程内容概述了硅光子学的历史发展，介绍了这一领域兴起的过程及其技术基础；同时详细解释了波导、MMI以及AWG等基本组件的作用与重要性，并探讨了它们如何支持复杂的光学功能实现。主动器件部分则涵盖了调制、检测和发射的高级技术，这些是提高数据传输速度及可靠性的关键。 课程还讨论了当前趋势和技术挑战，提出了将光子学与微电子（如VLSI CMOS）相结合的可能性以及面临的技术竞争；这部分内容有助于理解硅光子在未来集成电路中的潜在作用。非线性部分则涉及在硅材料中实现的光学效应及其相关设备的应用。 该《Silicon Photonics 短教程》为学习者提供了全面了解硅光子学发展的视角，包括基础概念到未来趋势等多个方面，并通过Fathpour博士的专业知识和研究成果，深入探讨了这一领域的最新进展。