4.“项目申请书”和“课题申请书”应当通过各自的依托单位提交。
5. 项目承担单位数合计不超过5个。
6. 本项目由工程与材料科学部、地球科学部和化学科学部联合提出，由工程与材料科学部负责受理。
附件7：
“高速光电子集成基础研究”重大项目指南
光电子集成是高速半导体光电子器件技术的必然发展趋势。光电子集成是将光电材料和功能微结构集成在单一芯片上，实现多种功能。即将多个光电子分立器件，如激光器、光调制器、光探测器、光放大器和解复用器等，通过合理的优化、设计、工艺加工和封装，集成到单一芯片上。光电子集成芯片将被广泛应用于通信、传感、计算、生物、医药、农业等领域。目前，光通信在发展中面临着容量和能耗两大挑战，光电子分立器件将无法满足现代信息技术发展的需要，多个不同器件和功能的集成是当前科学与技术发展的主要趋势。
许多发达国家都投入了大量人力物力开展光电子集成的研究，并取得了显著的成绩。我国已经开展了单信道功能集成芯片和相关光电子器件的研究，但整体上与国际先进水平存在巨大差距，许多关键的科学和技术问题亟待解决。因此，研究光电子集成的基础科学问题，突破光电子集成的技术瓶颈，研发具有自主知识产权的高速光电子集成芯片具有重要的学术价值与实际意义。
一、科学目标
通过项目的实施，揭示光电子集成芯片内部激光模式间的相互耦合、微波与光波相互作用机理，解决不同功能材料结构的单片集成以及兼容性等问题，在集成芯片的材料生长、微结构设计、多功能集成、器件制备工艺、耦合封装和芯片特性测试分析等方面取得突破。以高速并行光发射芯片和高速光子路由芯片作为研究成果的载体，研制成功10×10Gb/s并行光发射单片集成芯片和100Gb/s光子路由集成芯片，为我国在大规模光电子集成领域的可持续发展奠定基础，培养人才，提供技术储备。
二、研究内容
针对高速并行光发射和高速光子路由集成芯片的关键科学和技术问题，开展如下五个方面的研究：
（一）集成芯片内部光波、微波相互作用研究及芯片封装设计。
研究高速光电子集成芯片内部微波与光波、光波与光波、微波与微波的相互作用机理。包括高速低功耗微波调制的机理，芯片内部非线性效应对光谱和频谱特性的影响，激光模式间的相互耦合对激光模式的稳定性和高频响应特性的作用，多信道微波信号的交叉串扰和信号完整性问题，以及集成芯片的模块化耦合封装设计。
（二）100Gb/s光子路由集成芯片的基础科学问题。
研究光子路由集成芯片中的基础科学问题，包括半导体光电子功能材料中光子间相互作用的超快非线性效应，100Gb/s速率的宽光谱波长变换的新机理，面向高速光子路由的快速波长调谐的新方法，自适应光子路由的交换机理，以及可扩展的模块化光子路由芯片结构实现方式。
（三）10×10Gb/s并行光发射单片集成芯片设计与制备。
并行光发射单片集成芯片具有多波长激光发射、高速调制和单一光波导输出三种功能。重点研究多波长激光模式的调谐与稳定机制，以及芯片内部热和电的相互串扰规律，研究功能材料能带匹配和MOCVD外延生长技术，不同光电功能材料和结构兼容的制备工艺和光场限制机理，实现有源和无源功能器件的单片集成。最终研制成功符合ITU-T波长规范的10通道激光器阵列和10Gb/s电吸收调制器阵列与波分复用器的单片集成芯片。
（四）100Gb/s光子路由单片集成芯片的设计及制备。
光子路由单片集成芯片包括波长调谐和波长变换两个功能，主要研究集成芯片中激光器波长调谐的稳定机制，实现高速大范围调谐时波长的精确控制，实现速率为100Gb/s的波长变换的系统集成，研究单片集成芯片的材料结构设计和制备工艺兼容性问题，实现基于可调谐波长变换的100Gb/s光子路由原型集成芯片。
（五）集成芯片的性能测试分析和系统实验验证。
研究多信道并行集成芯片的线性、非线性和高频响应特性的测试分析方法，研制集成芯片的外部驱动控制电路，实现集成芯片动态和静态参数的调控，研究并行信号调制和处理过程中非线性效应产生的机理，及其对光传输系统性能的影响，研究使用所研制的集成芯片时的标签处理、突发接收和拥塞控制机制，及其对网络交换性能的影响。
三、资助年限 4年 （2011年1月至2014年12月）
四、资助经费 1000万元
五、申请注意事项
1. 申请书的资助类别选择“重大项目”，亚类说明选择“项目申请书”或“课题申请书”，附注说明选择“高速光电子集成基础研究”（以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理）。
2.“项目申请书”中的“主要参与者”只填写各课题“申请人”相关信息；“签字和盖章页”中“依托单位公章”盖“项目申请人”所属依托单位公章，“合作研究单位公章”盖“课题申请人”所属依托单位公章。
