9/10/2008,Optical MEMs and nanophotonics大會是由IEEE和LEOS聯(lián)合主辦的學(xué)術(shù)年會，在微光電和納米集成研究領(lǐng)域具有相當(dāng)影響力。今年于八月中旬在德國小城Freiburg舉辦。恰好有時間參加了這次會議，因此想在光纖在線將會議主要研究成果按照主題做一個總結(jié)，以期讓更多讀者能夠了解這一研究領(lǐng)域近年來的研究熱點和現(xiàn)狀（注：一些我陌生的主題入生物傳感、自適應(yīng)光學(xué)等沒有介紹）。
1．納米粒子與納米線：
    這個主題目前主要圍繞量子點技術(shù)與光子晶體器件展開研究。
    其中一個特邀報告來自東京大學(xué)Y. Arakawa教授，Arakawa被學(xué)界尊稱為“量子點之父”，是國際上最早對量子點進行理論和實驗研究的科學(xué)家，對半導(dǎo)體激光器的發(fā)展做出了杰出貢獻。Arakawa此次的特邀報告，是其最新研究內(nèi)容的總結(jié)，報告圍繞量子點在二維、三維光子晶體激光器中的運用做了介紹。量子點可以幫助激光器實現(xiàn)高效率發(fā)射，而二、三維光子晶體則有助于制作低域值輻射的光源，因此作者探討了這些新型光源在微光信息處理、量子通信以及照明等領(lǐng)域的運用。
      該主題主要報告還有：東京大學(xué)的另一個研究則相對較專，作者建了一套實驗裝置，可以通過反射率測量，來對二維光子晶體微腔存在量子點時共振波長進行精確測量，這個工作有助于對相關(guān)器件進行性能檢測；臺灣大學(xué)的研究者就水解生長ZnO納米桿的工藝做了介紹，該材料以較好的光電特性和相對低廉的價格優(yōu)勢成為光伏器件的有利備選材料；納米線材料近年來受到了廣泛的關(guān)注，可應(yīng)用于許多光電領(lǐng)域，但如何批量化生產(chǎn)納米線目前還是一個技術(shù)難點。加州大學(xué)伯克利分校的研究者利用光鑷技術(shù)實現(xiàn)了這一目標(biāo)，通過準(zhǔn)確對光焦斑位置進行二維控制，可以制作出高重復(fù)率、高精度的銀納米線；微納米結(jié)構(gòu)常常需要對一些分層結(jié)構(gòu)進行重疊，以便由二維膜層堆疊出三維結(jié)構(gòu)，這需要讓各層間精確對準(zhǔn)。MIT的研究者做了一個生動的報告，通過動畫演示了其實驗過程，在重疊膜層前在膜層上制作了納米磁膜，利用一種納米磁間的吸引力可以讓兩膜層重疊的對準(zhǔn)精度高于30nm。
2．微流體與傳感技術(shù)：
    這個主題的一篇特邀報告來自土耳其Bilkent大學(xué)。這位胖胖的土耳其老頭非常風(fēng)趣，一上來就用兩個世紀(jì)以來，人們身上衣服布料越用越少來證明全球氣候的變暖趨勢，惹得哄堂大笑。該報告的主題是“如何應(yīng)對全球氣候變暖”。但實際上是在講照明工程，首先介紹了他們使用納米晶體與固體LED光源相結(jié)合的一些研究，他們設(shè)計制作了許多光源能夠大幅度的降低白光照明光源的能耗；然后介紹了他們利用納米晶體閃爍物質(zhì)與硅基太陽能裝置相結(jié)合，大幅度改善光電轉(zhuǎn)換效率的研究；最后他介紹了他們基于光電陰極的納米粒子和納米化合物系統(tǒng)來進化環(huán)境，消除溫室氣體的研究。
    該分會主要內(nèi)容還有：東京大學(xué)的研究者制作了微型血壓傳感器，其芯片只一厘米見方，能貼在皮膚表面探測血樣變化，芯片是由一個微型光系統(tǒng)組成，由LD發(fā)射光，經(jīng)皮膚深層后由一微型反射鏡反射（硅微腔上鍍金）后，被微透鏡聚焦，再由光電二極管探測，由多普勒頻移反應(yīng)血樣變化；德國研究者介紹了其液體微透鏡的研究，在一個Pyrex玻璃上制作介質(zhì)光柵和微槽結(jié)構(gòu)，中央放上液滴，靠改變電壓來改變液滴透鏡曲率，能夠?qū)崿F(xiàn)變焦。
3．光波導(dǎo)及器件：
    該主題的特邀報告來自IBM的研究者，作者的研究主要面向大規(guī)模超級計算機應(yīng)用的光互聯(lián)研究。分三個層次介紹了IBM在該領(lǐng)域的研究成果。首先是芯片間的三維互聯(lián)，即擴展通常二維集成的概念，讓幾個芯片間以光的形式交互信息；然后介紹了芯片內(nèi)的集成化芯片結(jié)構(gòu)；最后則對面向光互聯(lián)計算的關(guān)鍵器件做了介紹。從報告上看，由于是面向計算應(yīng)用的光互聯(lián)，因此屬于局域通信，這樣多模波導(dǎo)及其器件是報告的主題，而器件材料也多使用具有明顯價格優(yōu)勢的聚合物材料。
    該主題其他研究還有：日本Tohoku大學(xué)報道了為共振環(huán)濾波器的研究，在一個角落通過應(yīng)力改變環(huán)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)濾波功率的調(diào)節(jié)；Texas大學(xué)的研究者通過在一個十字交叉波導(dǎo)中刻了兩個垂直的槽（薄的空氣隙）做成了四端口的光耦合器，可以通過對材料和縫寬的調(diào)節(jié)設(shè)計來改變各端口分束比；加州大學(xué)研究者通過使用大折射率差材料直角彎曲，構(gòu)成了方形的環(huán)狀共振器，并通過對兩個方形共振環(huán)級聯(lián)起到對激光器可調(diào)選頻的作用，制作了可調(diào)半導(dǎo)體激光器。
4．光源與顯示：
    本主題特邀論文來自Microvision, Inc.的研發(fā)人員，報告介紹了該公司Pico系列便攜式投影儀的研發(fā)情況。該系列產(chǎn)品以紅、藍LD和倍頻實現(xiàn)的綠光激光器做光源實現(xiàn)逼真彩色成像，通過使用二維MEMs反射鏡來實現(xiàn)快速精確圖像掃描。由于全部器件都非常精密，因此其投影儀結(jié)構(gòu)尺寸相當(dāng)緊湊，可以放入手機中，讓未來手機不僅具有數(shù)碼相機的功能，還兼具投影顯示的能力，能夠?qū)⑹謾C中的視頻投影到墻上觀看。
    此外，加拿大研究者用光微盤來實現(xiàn)激光器波長選擇輸出，并重點介紹了光微盤的制作工藝，方法很簡單，旋涂光刻膠后通過適當(dāng)?shù)臐穹�刻蝕就能在玻璃材料上制作出微盤；韓國研究者介紹了一種廣角照明方案，其實就是通過對球面發(fā)光體表面做了很多微型孔狀結(jié)構(gòu)，利用光的衍射來擴大照明角；瑞士研究者使用MEMs微鏡陣列來對激光脈沖整形，原理也很簡單，先通過透鏡對激光脈沖擴束，通過光柵來將各頻譜成分照射在相應(yīng)的微鏡上，通過微鏡偏角控制來改變另一端能量接收，進而實現(xiàn)對各頻譜成分調(diào)節(jié)，再通過使用另一個光柵和透鏡來恢復(fù)出整形后脈沖。
5．掃描與應(yīng)用：
    美國核安全國家實驗室的研究者就強光照射金屬MEMs時，對鏡面的影響做了研究，比較了不同金屬膜的損壞特性，如表面難以恢復(fù)的光斑影像和鏡面翹起等缺陷。同時研究者提出了最佳配比介質(zhì)材料，通過在金屬表面增加一層介質(zhì)膜來降低強光照射對MEMs金屬鏡的損傷。
       東京大學(xué)的研究者介紹了其三維掃描成像系統(tǒng)的工作原理，使用YAG脈沖激光器做光源，通過兩個不同頻率的MEMs鏡面以一定角度交叉，每個鏡面都可以在兩個方向上偏轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)了三維空間掃描；Mirrorcle Technologies, Inc.的研究者也利用了類似原理，使用兩個MEMs鏡面來對物體運動軌跡追蹤，通過兩個鏡面快速掃描來獲得經(jīng)物體反射光的位置變化，并連接計算機進行計算，這樣的系統(tǒng)能夠有效跟蹤物體運動軌跡，并對不同時刻運動坐標(biāo)給予精確計算；斯坦福大學(xué)的研究者在MEMs表面制作了光子晶體結(jié)構(gòu)，從而能在大光譜范圍內(nèi)獲得超高反射率。
6．納米加工及特性：
    Texas大學(xué)的研究者就這個主題給了一個特邀報告，是對近場光學(xué)掃描顯微鏡（NSOM）的一個改進。傳統(tǒng)的NSOM是使用光纖來導(dǎo)光作為光源，但受限于衍射效應(yīng)，探測分辨率受到限制�，F(xiàn)在，研究者在NSOM硅探針上直接集成制作了納米尺度的LED，從而突破了衍射極限，大大提高了觀測的分辨率。作者介紹了納米LED的制作方法，并以細胞探測為實例，說明現(xiàn)在微LED的優(yōu)勢。
    SiC是最近很受關(guān)注的一種材料，在某些波段會出現(xiàn)類似金屬的特性。加州大學(xué)伯克利分校的研究者介紹了如何利用低溫化學(xué)氣象沉積工藝制作高性能的多晶SiC，探索薄膜生長的最佳摻雜濃度和退火時間等工藝參數(shù)；德國研究者通過研究溶劑存在下對聚合物膨脹的影響來觀測其折射率和體積的變化。特別當(dāng)用聚合物制作了光子晶體后，作者證明可以通過這種膨脹效應(yīng)來改變光子晶體禁帶結(jié)構(gòu)，能夠讓其禁帶發(fā)生10%左右的調(diào)節(jié)變化。
7．光子金屬材料：
    這個主題有兩個特邀報告。首先德國研究者就光子金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀做了總結(jié)，特別針對LC回路構(gòu)成的負折射材料研究情況做了介紹。焦點在相關(guān)非線性效應(yīng)以及慢光效應(yīng)的研究上。另一篇來自瑞士的特邀報告則介紹了其可調(diào)等離子波器件的研究，通過使用兩個周期性等離子波結(jié)構(gòu)，改變其相互位置，可以控制共振波長的變化。同時這個過程也可以控制光強，讓其在兩個數(shù)量級內(nèi)變化。