混合光電子集成技術

混合集成的光電子集成回路中光子器件和電子器件根據各自器件的材料結構和制作工藝的不同分別制作在不同的芯片上，通過焊接、封裝等技術固化組合在一起。混合集成的光電子集成回路具有器件優化程度高，產品成品率高，可充分發揮光子器件和電子器件的性能，選擇功能器件靈活等優點，集成后的OEIC體積小、功能多、性能大大提高，但是混合集成方式的集成度很低，很難實現大規模的生產，而且價格較高，在一定程度上限制了技術的發展和應用。近年來，對于集成光路的研究，以美國、日本、歐洲為中心，在世界各地持續高漲。外延生長和精細加工技術都取得了長足進展，并以這些技術為支柱，基本確立了用各種材料制作光波導的方法，無源器件、有源器件制作中所出現的問題也逐一得到解決。各種光學器件已經達到了較高的性能指標。但是，在分立光電子器件的混合集成上，還存在許多研究課題需要進行深入研究。

在工藝上以薄膜技術為基礎的光電子技術，一直對所用的材料進行著深入的研究。光波導研制方面，尋求低損耗以及適用于集成的光波導材料一直是研究的重點內容之一。玻璃適合作為光波導材料使用，利用其熱光效應還可以制作開關等有源元件。LiNbO3光波導由于具有良好的電光、聲光和非線性等特征成為當前光波導研究中的常用材料。LiNbO3可以很好地用于1.3μm的波長，但是在短波長，LiNbO3存在著光損傷和DC漂移問題，器仵的特性受到限制。隨著集成光電子技術的發展，Si等III－V族化合物材料和聚合物基材料的研究將引起更多研究者的關注。

混合集成光路必須和激光二極管或光纖耦合，而且需要達到較高的耦合效率。現在最好的耦合方法是直接端面耦合法，效率可達80％以上，然而，在光纖的情況下，必須用硅制作V形溝槽消合器，而且還要將它們連接起來，這個過程既復雜又難于穩固，因此妨礙了集成光路的實用化。此外，在減小光波導傳輸損耗、降低散射和改善光調制器的消光比等方面還需要進行大量的研究。