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面向5G前传的高速半导体激光器
5G新基建是国家的重要发展战略，宽温高可靠的25Gb/s DFB(分布反馈)激光器芯片是5G光传输核心光芯片，也是当前5G建设的卡脖子问题之一。自主可控的5G光模块DFB激光器芯片对解决光通信“空芯化”问题，推进“中国芯”国家重大战略实施，保障我国通信基础设施安全具有重要的经济和社会效益。因DFB激光器的微分增益随温度上升迅速下降，常规的DFB激光器面临严重的高温高带宽瓶颈。面对5G应用要求的-40~85℃的宽温应用场景，常规DFB激光器芯片往往是超频运行，严重影响可靠性。因此，研制全国产宽温25Gb/s DFB激光器芯片，同时兼顾低成本高可靠需求对推进“中国芯”国家重大战略实施具有重要意义。
本成果创新性地提出一种沟中沟脊波导DFB激光器结构，相比较常规DFB激光器，在脊两侧对称的刻蚀两个沟槽。此结构可抑制注入载流子的横向扩散，提高对光场的束缚，提高芯片带宽，满足芯片高速工作需要。芯片的高温输出光功率大于10mW，单模抑制比大于40dB，实测宽温25Gb/s眼图及误码率均达到商用需求。同时，相比较常规芯片，其制作过程只需多加一步简单的刻蚀，无需二次外延，成本低，做了2000小时的老化试验，其功率变化小于0.5%，具有高可靠性。
图1（a）常规DFB激光器芯片截面图（b）新型沟中沟脊波导DFB激光器芯片截面图（c）新型沟中沟脊波导DFB激光器芯片概图（d）（e）（f）分别为常规芯片、沟脊距为2μm、沟脊距为6μm SEM图
图2（a）（b）（c）25℃、55℃和85℃下不同沟脊距与常规芯片响应曲线对比（d）25℃、55℃和85℃下不同沟脊距与常规芯片响应带宽对比，带宽可提高3GHz 25℃和3.7GHz 85℃下芯片25Gb/s眼图（g）25℃、55℃和85℃下芯片背靠背传输及10km传输误码率曲线
图3（a）（b）25℃和85℃下常规芯片与沟中沟脊芯片2000小时老化实验结果，功率变化小于0.5%
华中科技大学
2022-10-11
高光溢出效果半导体纳米晶器件微结构的构筑
本成果以原有的直写型3D打印技术为基础，通过对于现有3D打印技术的进一步开发，实现简便，高效的微结构构筑技术。实现微结构纳米晶器件的高效构筑，进一步提升器件的光溢出效率。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
成果源于国家自然科学基金“异价掺杂量子点的合成、聚合物基复合块体3D打印制造与性能研究”，项目编号51872030。本成果以原有的直写型3D打印技术为基础，通过对于现有3D打印技术的进一步开发，实现简便，高效的微结构构筑技术。实现微结构纳米晶器件的高效构筑，进一步提升器件的光溢出效率。传统发光器件由于器件材料的折射率高于空气，光从器件内部向空气传播时，部分光会在器件的内表面发生全反射，从而无法实现高效的光溢出效果。2017年，Nature Photonics上报道的块体荧光器件内部发出的光大量的在器件边缘聚集（75%），正面与背面光溢出量的总和仅仅为25%(Nature Photonics, 2017,11,177-185.)。本成果以器件内部微结构构筑为基础，通过微结构在器件内部的全反射界面构筑，改变光在材料内部的传输路径，实现器件正面的光溢出效果增强。
本专利的高光溢出效果可以广泛的应用于激光器、LED照明领域，提升能源利用效率。目前本专利可以将块体材料单侧约为~25%的溢出效率提升至~80%，约为3.2倍的提升。保守估计将此技术用于实际器件中，可以实现2倍以上的提升，这就意味着对于能源的消耗可以降低至原有的50%。照明约占全球能源消耗的15%-19%，全球温室气体排放的5%-6%。据统计2021年，全球照明市场总市值达到8089亿元。照明技术是任何一个国家与地区都不可或缺的，高效的照明技术不仅可以为解决全球的能源危机提供有效解决途径，同时为减少碳排放作出巨大贡献，产生巨大的经济效益。
北京理工大学
2022-08-17
疾病标志物检测用半导体光电生化智能传感技术
疾病标志物的发现与鉴定对于疾病早期诊断、预防、治疗与预后具有重要意义，其状态的改变与疾病的发生与发展情况密切相关。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
疾病标志物的发现与鉴定对于疾病早期诊断、预防、治疗与预后具有重要意义，其状态的改变与疾病的发生与发展情况密切相关。基于化学修饰电极的生物传感器可将电极表面生物分子反应产生的信息直接转换为电信号加以输出，有望为癌症、传染性疾病、炎症等重大疾病的标志物检测提供快速、便捷的自动化方法。然而，抗原及抗体蛋白质等生物分子与电极界面的电荷传输机制尚不明晰，制约了这一传感技术在疾病标志物检测中的发展与应用。
华中科技大学
2022-07-27
50G 波特率 DFB 半导体激光器
项目背景：DFB 半导体激光器是光通信领域中最为重要 的器件之一，目前已经有工业级温度（-40°C-85°C）25G 波特率 DFB 大规模量产。但是，从 2000 年至今，DFB 激光器 的 3dB 带宽在全世界范围内几乎没有明显提高，传统的基于 载流子和光子响应的 DFB 激光器在传统的制造工艺下已经趋 近其速率的物理极限，需要用新的物理本质来实现更高速率 的器件，从而进一步提升 DFB 芯片的调制速率和整个光通信 应用的传输速率。本项目研发的 50G 波特率 DFB 半导体激光 器将达到国际领先水平，填补国内空白，打破国外垄断本项 目的实施，应对美国对中国高端材料和芯片的禁售风险。该 产品可在光通信系统中应用广泛，可以承担接入网、数据中 心网络、无线网络、传输网络等多个方面的主力传输工作。
所需技术需求简要描述：本项目期望突破当前 DFB 调制 速率的瓶颈，在目前大规模量产的 25G 波特率 DFB 的基础上， 将速度翻一番，到达 50G 波特率。（1） 两个背靠背 DFB 激 光器产生的光子-光子谐振效应（PPR）研究。（2） 背靠背 DFB 激光器的高速陶瓷载体设计。（3） 50G 波特率 DFB 芯片 和高速陶瓷载体的测试
对技术提供方的要求:1．光电子器件设计领域国际知名 专家，熟悉 50G 波特率 DFB 激光器基本设计。2．完善的 DFB 器件基础知识和模拟能力。3．国内 985 高校教授，技术方案成熟可靠稳定有创新思维，不涉及知识产权侵犯。
青岛海信宽带多媒体技术有限公司
2021-09-13
磁性载铁有序介孔碳及其制备方法和应用
本发明公开了一种磁性载铁有序介孔碳，以有序介孔碳为载体，载体通过硬模板法制备得到，磁性纳米粒子通过纳米共浇铸法负载在载体上；磁性纳米粒子主要由零价铁和铁的氧化物组成，铁元素的配量按每克介孔硅模板配1～1.5mmol计，介孔碳的孔径分布主要集中在5nm和3.8nm附近。本发明磁性载铁有序介孔碳的制备方法包括：将铁源物质、蔗糖溶于硫酸后，浸渍介孔硅模版，采用两段式热处理；再用含蔗糖的硫酸溶液二次浸渍，两段式热处理；最后进行恒温高温碳化，再使用热NaOH溶液脱出硅模板，干燥后即得到产品。本发明产品具有大比表面积和孔体积、适用范围广、理化性质稳定等特点，可用于去除水体中重金属六价铬离子。
湖南大学
2021-04-10
高纯度无铁离子的聚合氯化铝的制备
聚合氯化铝主要用于自来水和工业污水的净化。此外，聚合氯化铝还可用于造纸、制药、化妆品。在制药行业，聚合氯化铝可用来作防冻剂和化妆品。在造纸行业，用聚合氯化铝代替硫酸铝进行中性施胶。 在制药和造纸行业中对聚合氯化铝的颜色和质量要求都比较高，特别是对铁离子的含量要求更严。因此，制备高纯度无铁聚合氯化铝具有实际意义。 该方法利用有机络合物与聚合氯化铝溶液中的铁离子络合，然后用活性炭吸附除去铁离子，是一种行之有效的除铁方法。其特点是用量少，反应时间短，操作方便，原料易得，价格低廉。在常温和高温条件下都能有效地除去聚合氯化铝溶液中的铁离子，适应温度范围广，无须降温升温操作，有利节省能量。除铁后，聚合氯化铝中的铁离子含量低于15ppm。
武汉工程大学
2021-04-11
磁性载铁有序介孔碳及其制备方法和应用
本发明公开了一种磁性载铁有序介孔碳，以有序介孔碳为载体，载体通过硬模板法制备得到，磁性纳米粒子通过纳米共浇铸法负载在载体上；
磁性纳米粒子主要由零价铁和铁的氧化物组成，铁元素的配量按每克介孔硅模板配1～1.5mmol计，介孔碳的孔径分布主要集中在5nm和3.8nm附近。
本发明磁性载铁有序介孔碳的制备方法包括：将铁源物质、蔗糖溶于硫酸后，浸渍介孔硅模版，采用两段式热处理；
再用含蔗糖的硫酸溶液二次浸渍，两段式热处理；
最后进行恒温高温碳化，再使用热NaOH溶液脱出硅模板，干燥后即得到产品。本发明产品具有大比表面积和孔体积、适用范围广、理化性质稳定等特点，可用于去除水体中重金属六价铬离子。
湖南大学
2021-02-01
遵义市高铁配套旅游A区项目（一区）
小试阶段/n建于贵州省遵义市新浦新区礼仪新城新火车站片区，高铁新城项目于对接高铁站、长途客运站、城市公交枢纽、轻轨站点对接，不仅是个地产项目，更是遵义未来的新枢纽、新地标、新商圈、新业态，满足遵义市民吃喝玩乐、游购住行多种需求的全新体验式城市综合体。。主要技术问题：。⑴幕墙变化规律问题： 。旋转角度：从4F开始，每层相对下层逆时针旋转 度直至33F.。幕墙轮廓线：10F为最大层，10F-4F,每层相对上 层，幕墙轮廓线相对中心缩小0.995倍。11F-33F， 每层相对下层，幕墙轮廓线相对中心缩小0
武汉科技大学
2021-01-12
铁电高分子电容器：高容量电能贮存
具有高电能密度和快速充放电特性的贮能设备存在着巨大的市场。当前电化学电容的储能密度为15-30J/cm3，放电较慢；商业化BOPP薄膜电容放电快，电能密度仅1-2J/cm3。我校开发的PVDF共聚物电能贮存容量高（10- 30J/cm3），可制造新一代高容量、轻质、柔性贮能设备，为便携式电子设备供能；智能电网远距离大容量输电工程现有BOPP直流电容器重量大、阀厅占地超限，国内电网研究院对高能量密度PVDF电容器表现了浓
南京大学
2021-04-14
一种低介微波铁电陶瓷及其制备方法
本发明公开了一种低介微波铁电陶瓷及其制备方法,该低介微波 铁电陶瓷的化学通式为 xBaO-yZnO-zSiO2；其中，1≤x≤2，0≤y≤2， 1≤z≤2；其制备方法，包括如下步骤：(1)对 BaO、ZnO 和 SiO2 的混 合物进行湿法球磨处理，并烘干后进行预烧，获得 xBaO-yZnO-zSiO2 基体陶瓷粉体；(2)对基体陶瓷粉体进行湿法球磨处理，烘干后加入聚 乙烯醇造粒，压片后烧结，获得低介微波铁电陶瓷；在球磨处理中采
华中科技大学
2021-04-14