电子工程系

Department of Electronic Engineering

        信息光电子研究所属于电子工程系电子科学与技术一级学科,其所在物理电子学二级学科于1987年评选为国家教委重点学科,并于2002年、2007年两次被评为国家教育部重点学科。1996年重点学科建设获得北京市教学成果一等奖。现有教职工27名,其中教授/研究员10名(其中中科院院士1位,长江学者特聘教授2位),副教授/副研究员11名, 讲师/工程师7人。
        信息光电子研究所以信息光电子学及光电子技术为学科发展方向,依托国家信息科学与技术实验室的科研实力,面对光电子将在21世纪信息社会中发挥重要作用的前景,致力于培养有坚实理论基础、有广博学识 、有高度创新能力并善于将高新技术用于我国四个现代化建设的信息光电子研究领域的高层次专门人才。目前所内教师负责开设的本科生课程有16门、研究生课程14门。所内设有博士后流动站,每年进站博士后约3-4 名,每年招收博士生近20名,硕士生20 余名。
        信息光电子技术是由光子技术和电子技术结合形成的高新技术。光电子器件、集成光子器件、光纤通信与光网络、光显示、光纤传感等是信息光电子技术发展的重要领域。研究所的科研工作广泛地涉及了上述各研究领域,当前形成了6个研究方向:

1. 集成光电子和光子器件

依靠在集成光电子器件领域完备的工艺条件和深厚的研究基础,开展包括新型半导体激光器、高速光调制器和光探测器、光光子晶体光纤与光纤光栅器件在内的集成光电子器件及其在信息网络中应用的研究。首次在国内自主研制成功40 Gb/s高速集成光源发射模块,标志着我国高速光电子集成器件的研究水平迈上新台阶。同时,在基于光纤光栅的多信道色散补偿、PMD补偿、OCDMA编解码器,以及色散补偿光子晶体光纤方面取得一系列创新。

40 Gb/s DFB+EA集成光源

2. 微纳结构光电材料和器件

面向光电子技术向集成化、微纳化发展的趋势,开展微纳结构光电材料和器件研究,内容涵盖金属表面等离子体激元、半导体光子晶体和基于微纳结构的量子器件。创新性地提出并实现了基于长、短程SPP耦合结构可集成、高灵敏度折射率(生化)传感芯片。研制出可实现真空中光速1/80以下的慢光传输光子晶体波导。在国内首次利用纳米硅波导实现了低噪声关联双光子的产生,同时利用单量子点与微腔的耦合结构,成功实现了单光子源原型器件。

3. 高速大容量光通信系统和光网络

在大容量波分复用光纤通信系统,超高速光通信与光信号处理和光网络等重要研究方向上取得了丰富的研究成果,涉及密集波分复用高速大容量光纤传输技术、智能光网络关键技术、光分组交换网络技术等内容。在国内首次建成40×40 Gb/s DWDM传输实验系统,传输容量达1.6 Tb/s;WDM光网络动态路由和信令方面的研究成果被国际电信联盟电信标准组采纳;同时在超短脉冲源、基于OTDM的单信道100和160Gb/s系统、全光再生技术等方面取得了一系列创新成果。

智能交换光网络分层路由实验床

100 Gb/s信号源

4. 微波光子学

在微波光子学领域开展包括微波信号的光学产生方法、光域微波放大技术、光控微波波束形成网络,以及微波光子学核心器件等研究。搭建国内首个60 GHz RoF演示系统,演示宽带光纤接入系统与无线接入系统的WDM混合传输与资源配置;研制出基于宽谱光源与光子晶体光纤的4路5比特光学波束形成网络样机,在延时抖动的抑制和信噪比改善等方面取得一系列创新;提出并实现了基于半导体集成差频光源的低相位噪声毫米波信号产生技术。

5. 光纤传感技术与应用

针对新型光纤传感机理和光纤传感工程应用,开展包括光子晶体光纤的传感机理与应用、基于干涉型光纤传感技术的传感系统与网络技术、光纤声探测工程应用技术、分布式光纤振动传感机理与工程应用技术、复杂环境条件下的光纤光栅传感技术以及光纤微量气体传感技术等研究。发展的拖曳电缆光纤检波器和光纤加速度传感器技术处于国内领先水平;在光纤周界安全警戒、光纤矢量传感器和干涉型光纤传感器的复用技术方面取得一系列创新。

光纤检波器及地震拖缆

6. 面向新能源与节能减排的太阳能应用与半导体照明

率先开发并完善了全玻璃太阳能集热管,制定了相关的国家和行业标准,为我国太阳能热水器行业的发展做出巨大贡献。当前研究重点包括中高温太阳能热利用和新型太阳能电池领域。面向节能减排的国家战略需求,开展面向半导体照明的GaN基高亮度LED材料外延和管芯制备、器件封装与系统级应用的关键技术研究。新型高效LED道路照明光源在配光分布、能效、眩光控制等方面处于国际最好水平行列,并通过产业技术合作和专利技术转让,产生巨大的经济和社会效益。

基于非成像光学的LED路灯及其应用

 

信息光电子研究所与国内外相关领域中的著名大学和研究单位建立了学科内及跨学科的联系。在系内,与通信专业联合建有光纤通信研究所,在国内,与中科院半导体所、吉林大学合作建立了集成光电子学国家重点联合实验室,在国际上,与美国南加州大学、马里兰大学、日本东京大学、丹麦技术大学、韩国科学技术院和美国朗讯公司贝尔实验室等保持着密切的人员和学术的交往,这些学术交流为本学科实现与国际水平接轨、建成世界一流大学的目标创造了良好的条件。