硅基光电子集成是本世纪初发展起来的一项新技术, 是当今集成光学中最有前景的主流技术之一. 它采用微电子CMOS工艺在硅材料上制作光电子器件, 具有低成本批量化生产优势, 以及与微电子融合构建片上光电子系统的潜力. 光缓存, 光延迟芯片在光通信和光子信息处理领域重要应用. 在全光交换网络和宽带光子信息处理系统中, 用于解决数据竞争冲突和信道间精确同步; 在光控相控阵雷达等系统中, 用于实现光学真延迟, 克服电子相移器带宽有限造成的孔径渡越现象, 保证不同频率微波信号具有一致的方向角.
上海交通大学陈建平教授课题组在国家973计划和国家自然科学基金重点项目, 优秀青年基金项目等的支持下, 采用硅基集成技术, 在国际上首次实现了具有纳秒 (ns) 量级光延迟量的数字式可调芯片, 研究成果被Nature Photonics作为研究亮点报道 (Vol. 8, Nov. 2014) . 这种方案可以用来实现大范围可调延迟线, 但无法实现连续调节, 且片上损耗较大. 针对这些难题, 课题组核心骨干周林杰教授, 带领学生从新机理和新工艺入手开展深入研究, 提出了将级联环形谐振器与可重构光开关延迟网络相结合的解决方案, 采用60nm厚度的超薄型硅基光波导和新型光开关结构突破损耗, 器件性能方面的限制, 研制出了0~1.28 ns可编程光延迟通用芯片, 能实现宽带光信号的连续延迟调节, 并可通过编程实现光时分复用, 任意波形发生和滤波等功能. 该项成果发表在美国光学学会 (OSA) 旗舰期刊Optica [4(5): 507-515, 2017]上. 和现有国际最高水平相比, 该芯片具有低损耗, 大范围连续可调, 高稳定性, 高分辨率和高调节效率等优点. 周林杰教授是国家优秀青年基金获得者, 入选首批青年长江学者, 2016年荣获英国皇家学会高级牛顿学者称号.