有机电光聚合物材料因其卓越的性能，近年来备受科研及产业界关注。相比于无机晶体材料（铌酸锂：31 pm/V），有机电光材料具有更高的电光系数（>300 pm/V），能够大幅度降低调制器的半波电压及尺寸；低介电常数（ε<10）有利于光波与微波的速度匹配，降低寄生电容，提高调制带宽；结构调整灵活，可根据需要定制化制备，因此有力推动了电光调制器向高带宽、低功耗、高集成的目标发展。有机电光材料的共轭π电子系统对于外部电场的变化具有飞秒级响应速度，本征带宽＞10 THz。有机电光材料还可通过旋涂、喷涂等廉价加工手段与超表面、硅光子以及等离激元纳米光子器件结合。近年来有机电光材料和等离激元-有机混合(POH)电光调制器的研究取得了重大进展，在电光系数（> 1000 pm/V）、调制带宽(> 800 GHz)、驱动电压（< 5V）、器件尺寸（~μm2）、以及器件功耗（< 1fJ/bit）等方面相比其他类型的电光调制材料及器件，显示出明显的领先优势。
主要从事高性能以及高可靠性有机电光材料的开发，以满足高速集成光互连的需求。研究内容包括：
（1）BAY和BAH系列材料，电光系数首次突破了1000 pm/V，达到了1100±100 pm/V，是目前电光材料领域的最高纪录（1310 nm）。与苏黎世理工的Juerg Leuthould教授课题组合作，采用BAH13材料制备等离激元-有机混合（POH）电光调制器，器件slot宽度为80nm时，VπL降低至48 Vμm，是目前电光调制器的最佳水平，带宽>70 GHz。
（2）针对有机电光材料长期以来热稳定性不佳的问题，利用[4+2]点击化学反应及合适分子隔离基团理念，研发出HLD系列交联电光材料，实现了对分子非中心对称取向排列的有效调控与固化稳定，降低了高温下分子排列发生弛豫的程度，同时提高了薄膜对于单线态氧及溶剂侵蚀的耐受度。交联电光薄膜器件的电光系数在85℃加热2000 h后保持初始值的99%以上，温度适用范围涵盖4K-400K，热稳定电光系数>300 pm/V，满足了Telecordia GR-468-CORE可靠性标准。已应用于多种集成光子器件中（下图）。该专利材料已由美国NLM Photonics公司进行产业转化，商品名Selerion-HTX（https://www.nlmphotonics.com/2025/03/04/us-patent-for-thermoset-organic-electro-optic-materials/）
欢迎对有机电光材料感兴趣的专家，希望我们一起合作，推动高性能电光调制器的发展与产业转化！
