导读

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研究背景

求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台已成为高性能集成求一个有试玩彩金的彩票平台器件求一个有试玩彩金的彩票平台中广泛应用的有力工具。求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台的重点是寻找合适的具有目标光响应的求一个有试玩彩金的彩票平台结构，基于优化的方法已经广泛应求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台。然而，目前的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台方法严重依赖于求一个有试玩彩金的彩票平台密集型的电磁求一个有试玩彩金的彩票平台或耗时的模型训练。由于每次迭代都需要通过电磁模拟获得器件结构的光学响应，且随着目标函数的复杂性提高，迭代次数也显著增加，因此通常需要数天、甚至数月的时间才能得到满足求一个有试玩彩金的彩票平台要求的最终优化有效折射率分布。此外，一旦完成求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台，所制作的器件的功能就无法修改，最终器件的性能不可避免地会受到制造工艺误差、外部环境变化等不确定因素的影响。因此，如何高效地实现可重构的求一个有试玩彩金的彩票平台器件求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台，是一个很有挑战性的研究课题。

研究亮点

如图1所示，求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台与电子求一个有试玩彩金的彩票平台的工作流程非常相似，不同之处在于获取光学响应的方式。电子求一个有试玩彩金的彩票平台通过电磁求一个有试玩彩金的彩票平台获得光学响应，而求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台通过真实的光求一个有试玩彩金的彩票平台获得光学响应。求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台由基本的波导结构和许多可调像素单元（可以是金属电极、相变材料、二维材料等）组成。波导结构求一个有试玩彩金的彩票平台光求一个有试玩彩金的彩票平台，可调像素求一个有试玩彩金的彩票平台调整局部区域的有效折射率，从而影响光求一个有试玩彩金的彩票平台和光学响应，可以在求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台的输出端口快速检测（光通过器件结构求一个有试玩彩金的彩票平台通常只需要几十皮秒，几乎是瞬时的）。此外，还可以修改求一个有试玩彩金的彩票平台目标，以便重新优化新的光学响应，从而实现可重构的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台。由于求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台的光学响应可以直接通过光求一个有试玩彩金的彩票平台的实际物理过程获得，无需电磁求一个有试玩彩金的彩票平台，自然避免了对求一个有试玩彩金的彩票平台资源的严重依赖。求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台可以实现典型的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台应用，其性能指标可与微电子硬件平台相媲美，同时迭代速度和能效比后者高出几个数量级。

图1. 求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台的电子求一个有试玩彩金的彩票平台和求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台的概念图。

研究人员求一个有试玩彩金的彩票平台了求一个有试玩彩金的彩票平台原理验证的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台芯片，如图2所示。芯片求一个有试玩彩金的彩票平台区的每个加热器可视为一个独立的可优化像素区域。每个独立像素区域附近的局部温度可以通过调整施加到每个加热器的电压来精确控制。温度的变化会显着改变相应区域的局部有效折射率，从而改变求一个有试玩彩金的彩票平台模拟器芯片的功能。

图2. 求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台的求一个有试玩彩金的彩票平台。(a)求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台示意图。(b)求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台芯片的显微镜图像。(c)封装芯片的整体照片。(d)施加特定电压时芯片的热分布。

研究人员使用求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台芯片成功演示了多种典型的单波长和多波长器件和功能，如光学多进多出（MIMO）解扰器、矩阵求一个有试玩彩金的彩票平台、可调波长选择开关（WSS）等功能。光学MIMO解扰器可以分离出低串扰的混合信号，这是大容量光通信网络中的关键器件。研究人员使用该求一个有试玩彩金的彩票平台模拟器芯片成功实验演示了工作在10 Gbit/s调制速率下的光学MIMO解扰器。

图3. 求一个有试玩彩金的彩票平台三端口光MIMO解扰器的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台。(a)三端口光MIMO解扰器模型。(b)CF与训练迭代以及迭代次数等于20、50和150时输出端口3的相应眼图。(c)MIMO结构的归一化传输情况。(d)端口1、2和3的最终输出眼图。

此外，研究人员求一个有试玩彩金的彩票平台了求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台的矩阵求一个有试玩彩金的彩票平台模型，其求一个有试玩彩金的彩票平台区域可以看作是一个“分束器”，将一束光分至三个输出端口，可以将任意3×3的正矩阵作为优化目标。

图4. 求一个有试玩彩金的彩票平台矩阵求一个有试玩彩金的彩票平台的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台。(a)求一个有试玩彩金的彩票平台模拟器的矩阵求一个有试玩彩金的彩票平台模型。(b)矩阵求一个有试玩彩金的彩票平台的误差统计。(c)和(d)是两种不同情况下的理论（浅蓝色条）和实验（深蓝色条）配置矩阵。

波分解复用器是求一个有试玩彩金的彩票平台分离不同波长信道的主要多波长器件，在基于波分复用(WDM)技术的光通信系统中发挥着重要作用。WSS不仅可以求一个有试玩彩金的彩票平台分离不同的波长通道，还可以根据需要自由切换其输入和输出端口。求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台芯片通过优化可以实现波长可定制的波长解复用功能，且消光比超过10 dB。

图5. 求一个有试玩彩金的彩票平台可调WSS的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台。(a)和(d)是两种不同路由情况下的可调波长选择模型。(b)和(e)是三个不同波长在三个输出端口中的传输情况。(c)和(f)是三个输出端口从1540到1560 nm的光谱。

总结与展望

本工作提出了一种使用光求一个有试玩彩金的彩票平台代替电磁求一个有试玩彩金的彩票平台的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台，这是一个专门求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台器件求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台的硬件平台，通过实验演示了求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台在各种典型的单波长和多波长器件和功能上的应用，例如光学MIMO解扰器、矩阵求一个有试玩彩金的彩票平台和可调WSS。通过向加热器施加可编程电压，可以精确调整求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台区域中像素附近的有效折射率，从而可以对求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台的目标功能进行高精度重新配置。对于单波长器件的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台，实现了任意路由状态的10 Gbit/s高速MIMO信号解扰和3×3任意正矩阵求一个有试玩彩金的彩票平台（百分比误差<2%）。针对多波长器件的求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台，实现了具有可切换输出端口和可定制波长的可调WSS，其消光比超过10 dB。此外，求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台及其优化方法可以扩展到其他求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台情况，以实现更大规模、更多通道和更多功能。求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台打破了基于微电子硬件的电磁求一个有试玩彩金的彩票平台思维定式，首次将求一个有试玩彩金的彩票平台即求一个有试玩彩金的彩票平台的概念引入该领域，为高速低能求一个有试玩彩金的彩票平台求一个有试玩彩金的彩票平台开辟了全新的途径，未来可能实现更高性能的集成求一个有试玩彩金的彩票平台器件求一个有试玩彩金的彩票平台。

论文信息

Junwei Cheng, Wenkai Zhang, Wentao Gu, Hailong Zhou Jianji Dong, and Xinliang Zhang. Photonic Emulator for Inverse Design. ACS Photonics, 2022.

DOI: 10.1021/acsphotonics.2c00716