Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 光电子夜话之一：OEIC和PIC
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon Jul  7 22:14:55 2003)

什么是OEIC和PIC？
早在70年代初，以A.Yariv和K.Hayashi为代表的一批科学家就提出一个诱人的
发展方向——光电子集成（OEIC）。他们受到微电子集成辉煌成就的鼓舞，企
望把光电子与微电子器件集成在一片基片上，从而获得在信息工程系统上的深
远应用。

十年后，OEIC取得不少突破，其中显赫成就为：

1. 无腔面分布反馈半导体激光器（DFB）
2. 分子束外延技术（MBE）
3. 量子阱和超晶格材料（QW，SL）
4. 垂直腔半导体激光器（VCSEL）

经过多年的努力，OEIC取得不少奠基性的成果，但近年来发展速度放慢，原因
在于光器件和电器件在工艺上的差异性难以解决。
在OEIC的基础上，AT&T的科学家从提高通信速率和质量的角度出发致力于研究
另一种相似的器件，光子集成（PIC）。即将若干光器件集成在一片基片上，
器件之间以半导体光波导连接，如集成外腔单稳频激光器，光子开关阵列，光
外差接收机和光发射机等。
标  题: 光电子夜话之一：OEIC和PIC
发信站: 华中地区网络中心 (Sat Oct 19 02:32:22 1996)

什么是OEIC和PIC？
早在70年代初，以A.Yariv和K.Hayashi为代表的一批科学家就提出一个诱人的
发展方向——光电子集成（OEIC）。他们受到微电子集成辉煌成就的鼓舞，企
望把光电子与微电子器件集成在一片基片上，从而获得在信息工程系统上的深
远应用。

十年后，OEIC取得不少突破，其中显赫成就为：

1. 无腔面分布反馈半导体激光器（DFB）
2. 分子束外延技术（MBE）
3. 量子阱和超晶格材料（QW，SL）
4. 垂直腔半导体激光器（VCSEL）

经过多年的努力，OEIC取得不少奠基性的成果，但近年来发展速度放慢，原因
在于光器件和电器件在工艺上的差异性难以解决。
在OEIC的基础上，AT&T的科学家从提高通信速率和质量的角度出发致力于研究
另一种相似的器件，光子集成（PIC）。即将若干光器件集成在一片基片上，
器件之间以半导体光波导连接，如集成外腔单稳频激光器，光子开关阵列，光
外差接收机和光发射机等。
激光器和半导体光放大器的集成主要是为了满足大功率高线性度模拟光信息传
输的需要（特别是CATV）。

f. 波分复用（WDM）PIC激光器发射器
由若干个不同激射波长的DFB激光器和一个N*1光波导构成，这是目前人们实现
超大容量光通信和B-ISDN的主要途径。

g. 光外差PIC接收机
光外差接收技术比直接检测有更高的灵敏度，适用于超长距离光通信。典型的
光外差接收机包括作为本地振荡源的QW-DBR激光器，3dB定向耦合器和两个QW
波导检测器。

h. 高密度SEED光双稳开关PIC阵列
SEED器件阵列是一种利用量子阱室温激子可饱和吸收效应的光双稳器件，可用
于全光交换和光信息时空变换和模数变换。

i. 垂直腔半导体激光器（VCSEL）面阵
垂直腔半导体激光器是一种与传统半导体激光器结构完全不同的激光器。主要
用于神经网络计算机机中的光互连。

OEIC和PIC的未来
据专家估计90年代OEIC和PIC将可以应用到超高速光数据传输系统中，下个世纪
激光器和半导体光放大器的集成主要是为了满足大功率高线性度模拟光信息传
输的需要（特别是CATV）。

f. 波分复用（WDM）PIC激光器发射器
由若干个不同激射波长的DFB激光器和一个N*1光波导构成，这是目前人们实现
超大容量光通信和B-ISDN的主要途径。

g. 光外差PIC接收机
光外差接收技术比直接检测有更高的灵敏度，适用于超长距离光通信。典型的
光外差接收机包括作为本地振荡源的QW-DBR激光器，3dB定向耦合器和两个QW
波导检测器。

h. 高密度SEED光双稳开关PIC阵列
SEED器件阵列是一种利用量子阱室温激子可饱和吸收效应的光双稳器件，可用
于全光交换和光信息时空变换和模数变换。

i. 垂直腔半导体激光器（VCSEL）面阵
垂直腔半导体激光器是一种与传统半导体激光器结构完全不同的激光器。主要
用于神经网络计算机机中的光互连。

OEIC和PIC的未来
据专家估计90年代OEIC和PIC将可以应用到超高速光数据传输系统中，下个世纪
初可能研制以全光计算为基础的智能化光计算机。下个世纪，OEIC和PIC器件将
完全取代目前的光通信器件和端机。

简而言之，如果你想知道OEIC和PIC在未来的作用，只需想象一下集成电路给我
们的生活所带来的变化！
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║★★★★★友谊第一  比赛第二★★★★★║
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