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国内外光子芯片技术研究及应用前景调研报告

时间:2017-05-18  来源:高端装备发展研究中心  声明:原创报告 版权保护 禁止转载
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【正文目录】

  第一章 国内外光子芯片技术发展及应用现状调研

      第一节 光子产业的发展现状及趋势

          一、电子器件发展瓶颈

          二、光传输发展路径

          三、硅光子技术进入集成应用阶段

          四、硅光子产业链及产业模式发展

          五、硅光子产业发展趋势

      第二节 国内外光子芯片技术发展状况调研

          一、美国

          二、日本

          三、欧洲

          四、中国

      第三节 光子芯片关键技术

          一、硅基纳米结构

          二、硅基光源技术

          三、光子晶体

          四、集成技术

          五、先进共晶封装技术

      第四节 光子芯片应用趋势调研

          一、光传输与光互联

          二、传感器

          三、军事领域

          四、生物医药科学

          五、其他领域

      第五节 国内外光子芯片发展最新动态及趋势调研

  第二章 国内外硅基光子集成及器件相关技术发展现状

      第一节 硅基光子学发展状况调研

          一、硅基光子学概述

          二、光子集成涉及的主要材料及制作工艺

          三、SOI材料及其性能优势

          四、硅基无源器件的发展

      第二节 基于硅基的光子集成器件技术发展及调研

          一、基于InP 材料的光子集成器件技术发展

          二、光波导材料与集成方式

          三、硅基光子集成回路几大组成模块

          四、单片集成技术

      第三节 模分复用技术(MDM)在光子集成器件中的应用

          一、模式复用/解复用

          二、模式激励/转换/放大

          三、MDM中的光纤结构

      第四节 硅基集成光栅器件的发展现状

          一、硅基集成光路中使用的无源光栅器件

          二、光栅耦合器

          三、亚波长高对比度光栅

      第五节 基于硅基器件的全光信号处理技术

          一、全光信号处理技术

          二、不同非线性器件的性能比较

          三、全光逻辑与全光波长变换

          四、全光缓存技术

          五、光子计算

      第六节 光子集成芯片设计技术及发展趋势调研

          一、光子设计流程自动化

          二、物理及回路仿真工具

          三、掩膜布局

          四、工艺设计工具包(PDKs)

          五、标准化和合作

  第三章 国内外纳米光子器件及相关技术调研

      第一节 纳米光子学及器件特性

          一、纳米光子学研究现状

          二、基于量子限域效应的纳米光子学材料

          三、基于纳米线光发射的材料和器件

          四、纳米光子学器件的特性及其应用

          五、纳光子器件发展需解决的问题

      第二节 金属纳米结构的电磁增强性质

          一、能量局域增强特性

          二、折射率敏感特性

          三、亚波长调制特性

          四、光吸收增强特性

      第三节 光子晶体的特性及应用

          一、光子晶体的基本特征

          二、光子晶体的制备工艺

          三、光子晶体的应用

      第四节 硅基纳米光波导器件技术

          一、等离子体光子学及表面等离子体光波导发展现状

          二、表面等离子体光波导的优势

          三、纳米光波导微环谐振腔

          四、微环谐振腔中的类电磁诱导透明效应

          五、面临的问题及解决途径

      第五节 石墨烯-硅混合纳米光子集成波导及器件

          一、石墨烯的性质及特点

          二、基于石墨烯的硅光子学

          三、硅基石墨烯非线性光子器件

          四、石墨烯-硅混合集成光子器件的应用

  第四章 国内外硅基光电子及器件相关技术调研

      第一节 硅基光电子发展现状

      第二节 硅基光电子的关键技术

          一、硅基光波导设计及损耗控制

          二、硅基光电子器件的封装

          三、混合集成技术

          四、三维立体集成

      第三节 硅基微纳光机电系统技术(MOEMS/NOEMS)

          一、硅基微光机电系统(MOEMS )

          二、硅基纳米光机电系统(NOEMS )

          三、关键硅基光电子器件

      第四节 集成光电子器件微纳加工工艺

      第五节 硅基微纳光电子器件的应用及性能优化

  第五章 国内外光子芯片封装技术调研

      第一节 高通量工具用于光子器件的主要挑战

      第二节 低成本和可扩展的光子器件封装技术

          一、平行光纤组件技术(Parallelized fiber assembly)

          二、合规聚合物界面(Compliant polymer interface)

          三、直接倒装芯片接合(Direct flip-chip bonding)

      第三节 适用于量产的共晶焊自动化技术

          一、批量生产所面临的挑战

          二、全自动共晶焊技术

  第六章 国外光子芯片重点研制机构调研(排名不分先后)

      第一节 Intel

      第二节 IBM

      第三节 Luxtera

      第四节 思科公司

      第五节 Mellanox公司

      第六节 LioniX International

      第七节 麻省理工大学(MIT)

      第八节 东京大学及PECST项目

      第九节 比利时微电子研究中心(IMEC)

      第十节 新加坡微电子研究所(IME)

  第七章 国内光子芯片重点研制机构调研(排名不分先后)

      第一节 中国科学院

          一、半导体研究所

          二、上海微系统所

          三、西安光学精密机械研究所

          四、化学研究所

      第二节 中国电子科技集团公司

          一、38所光电集成研究中心

          二、23所及上海信及光子集成技术有限公司

      第三节 华为公司

      第四节 河南仕佳光子科技股份有限公司

      第五节 四川马尔斯科技责任有限公司

      第六节 国内相关高校

          一、浙江大学

          二、南京大学

          三、北京邮电大学

          四、上海交通大学

          五、南京航空航天大学

          六、电子科技大学通信与信息工程学院

  第八章 国内外光子芯片技术应用方案及前景调研分析

      第一节 光子集成技术的应用前景分析

          一、大容量、高带宽光传输

          二、低成本、小型化、高可靠性光接入

          三、高密度、高带宽光互联

      第二节 基于硅基光子技术的光互连技术

          一、片上光互连技术的发展

          二、光子路由芯片

          三、数据中网络的光互连结构及核心器件

      第三节 基于光子集成技术的城域OTN组网应用方案

          一、现有城域OTN网络结构与分析

          二、光子集成电路及其技术实现

          三、城域网引入PIC方案的价值

          四、OTN+PIC的城域网解决方案

      第四节 硅光子技术在雷达领域的潜在应用

          一、光控相控阵雷达

          二、太赫兹雷达

      第五节 光子生物传感芯片技术的发展

          一、片上生物传感

          二、硅光子传感芯片

          三、太赫兹超材料生物传感芯片及其测试方法

      第六节 量子集成光学芯片

          一、集成量子芯片研究进展

          二、微纳光子学走入量子模拟

          三、主要挑战分析

  第九章 我国光子芯片技术发展前景及建议

      第一节 我国光子芯片产业发展现状

          一、企业群体薄弱,核心技术缺失,产品结构不合理

          二、技术、人才、政策、资金、环境多层面原因

          三、继续向光子集成方向发展

      第二节 我国光子芯片产业发展前景分析

      第三节 我国光子芯片产业发展机遇及建议分析

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  • 【出品单位】 北京太阳谷咨询有限公司
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