集成光学的主旨是实现光学器件的薄膜化、微型化和集成化，具有高集成度、大带宽以及低能耗的特点。常用的用于实现光子集成芯片的材料平台主要包括：铌酸锂薄膜（LNOI）、聚合物材料、二氧化硅、Ⅲ-Ⅴ族半导体材料、硅基绝缘体上硅（Silicon on Insulator，SOI）等。
硫系玻璃材料是一种主要由元素周期表VIA族中的一个或多个硫元素（硫（S）、硒（Se）、碲（Te）），并与其他元素（如：砷（As）、锗（Ge）、锑（Sb）、镓（Ga）等）构成的非晶态玻璃。硫系玻璃具有宽红外透过范围、高材料非线性、低双光子吸收以及在光波导中的强光场限制和色散调控性质，并具有独特的相变特性。同时，硫系玻璃的非晶态特性使得它们仅需通过低成本的沉积技术（如：蒸镀和溅射）就可以单片集成在任意衬底平台，无需复杂的晶片键合工艺就可以实现异质异构集成器件，有利于低成本大批量生产，而且可以进一步通过退火等手段消除薄膜内部的应力和缺陷，使其在集成光子器件研究中极具吸引力，同时近年来在集成光子器件研究领域备受关注。
据麦姆斯咨询报道，近期，浙江省光电探测材料及器件重点实验室戴世勋研究员课题组在《红外与激光工程》期刊上发表了以“硫系玻璃集成光子器件综述”为主题的综述文章。戴世勋研究员主要从事特种光学玻璃、特种玻璃光纤及器件研究的研究工作。通讯作者为宁波大学信息科学与工程学院徐培鹏，主要从事硫系玻璃集成光子器件及芯片方面的研究工作。
这项研究首先回顾了硫系玻璃集成光波导的制备，综述了硫系集成光子器件在红外传感和高性能非线性应用方面取得的进展，然后介绍了硫系相变光子器件在光开关、光存储和光计算等方面的前沿进展，最后对目前硫系玻璃光子器件研究存在的问题进行了归纳，并对未来的研究方向进行了展望。
传统的光子器件调控依赖于微弱、易失的热光效应或电光效应，因此器件尺寸大，能耗高。硫系玻璃相变材料具有非易失性、折射率反差巨大等特点，为小型化、低功耗可重构光子器件的实现提供了一个很有前景的解决方案，近年来受到了广泛关注。硫系相变集成光子器件主要有硫系相变集成光开关、硫系相变集成光存储、硫系相变集成光计算。
硫系玻璃具有宽透过范围、高线性折射率和非线性折射率以及较快的非线性响应时间，使得硫系集成光波导在超连续光谱、布里渊散射、波长转换等方面受到业内人士的广泛关注；同时，硫系玻璃凭借着中红外的光谱透过范围也使得硫系光波导在中红外波段的传感器方面有着良好的应用场景。
该研究主要总结了近年来硫系光波导在红外波段的性能表征和非线性方面的研究进展以及硫系相变集成光子器件的研究近况。但是，硫系玻璃集成光子器件仍然有很多方面待研究和探索：（1）硫系玻璃集成光子器件的性能需要继续提升。未来，可以在模板化硫系波导制备工艺基础上结合硫系玻璃特有的热回流工艺进一步提升硫系玻璃光子器件的光学性能，促进器件在中红外传感、非线性方面的应用。（2）目前硫系光波导的非线性应用研究主要停留在近红外波段，而且实现的功能比较单一，特别是对中红外的非线性应用方面大都处于理论仿真阶段，实验工作相对较少。（3）低损耗相变材料将是相变集成光子器件研究的重点。（4）针对大规模集成光路的需求，片上相变电致开关将是相变集成光子器件研究的另一研究重点。
该项目获得国家自然科学基金（61875099）和国家重点研发计划（2021 YFB2801300）的支持。该研究第一作者为浙江省光电探测材料及器件重点实验室博士生杨振，主要从事硫系光波导的制备及非线性应用等方面的研究工作。
