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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
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
使用中间层扩散制备多层非晶合金与铜复合结构的方法
本发明公开了一种使用中间层扩散制备多层非晶合金与铜复合 结构的方法，包括如下步骤：对非晶合金和铜片进行切割、研磨、抛 光和清洗，同时用刀片将中间层划分成规定的尺寸，对非晶合金薄片， 中间层以及铜薄片进行组装和固定，以形成固定后的工件，将固定后 的工件放进真空扩散炉中，使中间层溶解于非晶合金薄片与铜薄片中实现扩散焊接。本发明使用中间层能够降低扩散温度，使得非晶合金 薄板在扩散后中仍然保持非晶态。复合结构具有非晶合金的强度和铜 的韧性，能阻断非晶合金塑性变形时剪切带的延伸，从而避免了纯非 晶合金材料容易脆断的问题，增强抗剪切能力，焊接后薄片表面质量 高，连接可靠。
华中科技大学
2021-04-11
使用中间层扩散制备多层非晶合金与铜复合结构的方法
本发明公开了一种使用中间层扩散制备多层非晶合金与铜复合结构的方法，包括如下步骤：对非晶合金和铜片进行切割、研磨、抛光和清洗，同时用刀片将中间层划分成规定的尺寸，对非晶合金薄片，中间层以及铜薄片进行组装和固定，以形成固定后的工件，将固定后的工件放进真空扩散炉中，使中间层溶解于非晶合金薄片与铜薄片中实现扩散焊接。本发明使用中间层能够降低扩散温度，使得非晶合金薄板在扩散后中仍然保持非晶态。复合结构具有非晶合金的强度和铜的韧性，能阻断非晶合金塑性变形时剪切带的延伸，从而避免了纯非晶合金材料容易脆断的问题，增
华中科技大学
2021-04-14
电力电子模块用关键绝缘材料 （导热绝缘陶瓷覆铜DBC板）
在电力半导体模块的发展中，随着集成度的提高，体积减小，使得单位散热面积上的功耗增加，散热成为模块制造中的一个关键问题，而传统的模块结构（焊接式和压接式）已无法成功地解决散热问题。因此对处于散热底板和芯片之间的导热绝缘材料提出了新要求。目前，国内外电力电子行业所用此种材料一般是陶瓷-金属复合板结构，简称DBC板
西安交通大学
2021-01-12
一种制备花状铜纳米簇-石墨烯-泡沫镍材料的方法
本发明提供了一种制备花状铜纳米簇?石墨烯?泡沫镍复合材料的方法，主要包括以下工艺步骤：1.用化学气相沉积法(CVD)在泡沫镍基体上生长一层石墨烯，制备出石墨烯?泡沫镍基体，2.将上述石墨烯?泡沫镍基体材料直接浸入硫酸铜和L?精氨酸的混合溶液中，让其反应3?6h即得到花状铜纳米簇?石墨烯?泡沫镍复合材料。所制备的花状铜纳米簇由于其具有特殊的花形结构，大大增加了铜粒子的比表面积，使其在一些特殊领域，如气体传感，有广阔的应用前景。
东南大学
2021-04-11
置物箱
本实用新型公开了置物箱，属于置物箱技术领域。置物箱，包括底座，底座底面上固定安装有万向滚轮，万向滚轮上固定连接有锁紧装置，底座上方设置有封闭式置物装置，封闭式置物装置包括有大型置物柜和小型置物柜，大型置物柜和小型置物柜均包括有柜门和置物腔，柜门的一侧竖直棱边上固定安装有铰链，柜门通过铰链与柜体活动连接，另一侧竖直棱边上固定安装有电子锁；封闭式置物装置上端固定连接有置物台，置物台的侧壁上嵌入安装有扫码服务装置；本实用新型有效解决在火车站、机场等场所未设置公共置物设施，旅客临时置物较为不便
安徽建筑大学
2021-01-12
智能物联网
北京工业大学
2021-04-14
农业物联网
农业物联网整体方案
利用各种传感器、摄像头，通过物联网方式，把农业数据汇集到农业物联网平台，为第三方专业应用提供开放、统一的数据管理和分析平台。
通过数据中心大屏、手机App展示农场、草原、沙漠绿化实景，直观感受实际效果,提供大数据分析，为领导或投资人提供决策参考。
通过手机App获取所购买产品的生产过程参数、视频信息,让消费者买的放心。
获取农业、养殖业生产过程中的空气、土壤、水质各类环境参数，让农户在专家系统指导下合理种植、养殖制定正确的自动化控制计划。
让农业厂商及技术人员获取农业生产的第一手数据、评估化肥使用效果，为农业生产提供实时、远程的技术支持。
农田数据采集及分析
通过传感器实时采集农田空气温湿度、二氧化碳含量、光照强度、土壤温湿度，通过自动控制启动浇水灌溉系统；通过视频分析，采集和分析虫害发生情况，为防虫防灾提供预警。
农产品智慧配送
农产品出厂流程标准化，消费者可以通过包装上的二维码了解产品生产日期、产地，全程可追溯；甚至可以访问生产过程参数和视频，让消费者放心。
通过电商平台建立农场和消费者的直接交易，通过智能物流配送柜，及时、低成本的送货上门。
智能配送柜提供到货提醒、空间管理、密码取货等功能，最大程度方便消费者。
新立讯科技股份有限公司
2021-08-23