前沿专刊：硅基光电子学最新进展

期刊：Frontiers of Optoelectronics

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“硅基光电子学最新进展”专刊

Special Issue on Recent Advances in Silicon Photonics

专刊介绍

在过去的半个世纪中，硅基微电子学和光纤通信引发了一场影响深远的信息技术革命，将人类社会带入了高速信息时代，对通信容量和速度的需求呈指数增长。另一方面，数据中心和高性能计算面临着电互联在速度、带宽和能耗上的瓶颈。硅基光电子技术已成为突破这些瓶颈的关键。由于具有折射率高、器件尺寸小和与CMOS兼容工艺的优势，硅可以以低成本和低能耗在微芯片上实现大规模光电集成。这已成为芯片行业的热门选择。此外，硅基光电子技术已经开辟了一系列新的研究领域，如中红外通信、微波光电子、片上实验室、量子通信、光电子计算和芯片级激光雷达。

“硅基光电子学的最新进展”专刊涵盖了该领域器件和应用的最新发展。本期专刊包括五篇综述论文和四篇原创研究文章，重点介绍了关键的硅基光电子器件及其在数据中心相干互连、光电子计算、集成量子电路和硅基光电混合集成中的应用。Liu等人[1]综述了SOI衬底上热光移相器的研究现状。Seiler等人[2]评估并比较了用于相干O波段数据中心互连的硅基光电子器件的性能。Qiu等人[3]总结了运算对象为电子、运算结果为光子的集成光学定向逻辑运算的发展趋势。Adcock等人[4]探索了基于硅上薄膜铌酸锂（TFLN/Si）光子学的动态量子回路的发展前景。Tan等人[5]给出了光电融合集成电路的关键模块，并回顾了它们的最新研究进展。Cheng等人[6]提出了一种系统的解决方案，将微环阵列的矩阵计算从实数域扩展到复数域，从小规模扩展到大规模。Georgieva等人[7]报告了在BiCMOS平台后端制作的非晶Si:H偏振合波2D光栅耦合器。Tao等人[8]证明了一种基于多模干扰效应的超紧凑、低损耗、偏振不敏感的狭缝波导-条形波导模式变换器。Ma等人[9]介绍了一种在氮化硅（Si_xN_y）光子晶体平板中获得完整光子带隙（CPBG）的方法。

本期专刊中的九篇论文将为读者展示硅基光电子领域的最新研究趋势，并将引起他们对这一主题的浓厚兴趣，进一步激发未来更前沿的研究。

目录

[1]

EDITORIAL

Silicon-based optoelectronics: progress towards large scale optoelectronic integration and applications

Dingshan Gao, Zhiping Zhou

Frontiers of Optoelectronics, 2022, 15(2): 27.

[2]

REVIEW ARTICLE

Thermo-optic phase shifters based on silicon-on-insulator platform: state-of-the-art and a review

Shengping Liu, Junbo Feng, Ye Tian, Heng Zhao, Li Jin, Boling Ouyang, Jiguang Zhu, Jin Guo

Frontiers of Optoelectronics, 2022, 15(1): 9.

[3]

RESEARCH ARTICLE

Toward coherent O-band data center interconnects

Pascal M. SEILER, Galina GEORGIEVA, Georg WINZER, Anna PECZEK, Karsten VOIGT, Stefan LISCHKE, Adel FATEMI, Lars ZIMMERMANN

2021, 14(4): 414-425.

[4]

REVIEW ARTICLE

Recent advances in integrated optical directed logic operations for high performance optical computing: a review

Ciyuan Qiu, Huifu Xiao, Liheng Wang, Yonghui Tian

Frontiers of Optoelectronics, 2022, 15(1): 1.

[5]

MINI REVIEW

Quantum prospects for hybrid thin-film lithium niobate on silicon photonics

Jeremy C. Adcock, Yunhong Ding

Frontiers of Optoelectronics, 2022, 15(1): 7.

[6]

REVIEW ARTICLE

Circuit-level convergence of electronics and photonics: basic concepts and recent advances

Min Tan, Yuhang Wang, Ken Xingze Wang, Yuan Yu, Xinliang Zhang

Frontiers of Optoelectronics, 2022, 15(2): 16.

[7]

RESEARCH ARTICLE

A small microring array that performs large complex-valued matrix-vector multiplication

Junwei Cheng, Yuhe Zhao, Wenkai Zhang, Hailong Zhou, Dongmei Huang, Qing Zhu, Yuhao Guo, Bo Xu, Jianji Dong, Xinliang Zhang

Frontiers of Optoelectronics, 2022, 15(2): 15.

[8]

RESEARCH ARTICLE

Dual-polarization multiplexing amorphous Si:H grating couplers for silicon photonic transmitters in the photonic BiCMOS backend of line

Galina Georgieva, Christian Mai, Pascal M. Seiler, Anna Peczek, Lars Zimmermann

Frontiers of Optoelectronics, 2022, 15(1): 13.

[9]

RESEARCH ARTICLE

An ultra-compact polarization-insensitive slot-strip mode converter

Zihan Tao, Bo Wang, Bowen Bai, Ruixuan Chen, Haowen Shu, Xuguang Zhang, Xingjun Wang

Frontiers of Optoelectronics, 2022, 15(1): 5.

[10]

RESEARCH ARTICLE

Complete photonic bandgap in silicon nitride slab assisted by effective index difference between polarizations

Can Ma, Jin Hou, Chunyong Yang, Ming Shi, Shaoping Chen

Frontiers of Optoelectronics, 2022, 15(2): 20.

专刊编辑

郜定山 教授，华中科技大学

周治平 教授，北京大学

期刊简介

Frontiers of Optoelectronics (FOE)期刊是由教育部主管、高等教育出版社出版、德国施普林格（Springer）出版公司海外发行的Frontiers系列英文学术期刊之一，以网络版和印刷版两种形式出版。由北京大学龚旗煌院士、华中科技大学张新亮教授共同担任主编。

其宗旨是介绍国际光电子领域最新研究成果和前沿进展，并致力成为本领域内研究人员与国内外同行进行快速学术交流的重要信息平台。该刊的联合主办单位是高等教育出版社、华中科技大学和中国光学学会，承办单位是武汉光电国家研究中心。FOE期刊已被Emerging Sources Citation Index (ESCI), Ei Compendex, SCOPUS, INSPEC, Google Scholar, CSA, Chinese Science Citation Database (CSCD), OCLC, SCImago, Summon by ProQuest等收录。2019年入选中国科技期刊卓越行动计划梯队期刊项目。

《前沿》系列英文学术期刊

由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》（Frontiers）系列英文学术期刊，于2006年正式创刊，以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题，是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群，其中13种被SCI收录，其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录，具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式，保证文章以最快速度发表。

中国学术前沿期刊网

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