面向量子、非线性与精密光子学的超低损耗氮化硅平台

项目概览

南安普顿大学工程与物理科学学部招收博士，研究超低损耗氮化硅（SiN）集成光子平台。导师团队为Callum Littlejohns教授、Shengqi Yin博士和A. Emre Kaplan博士。

课题围绕光损耗的来源、制造工艺和器件设计之间的关系，服务于量子、非线性及精密光子电路。申请截止日期为2027年2月2日，面向全球申请者竞争资助。

项目详情

光损耗会限制量子、非线性和精密光子电路的性能。超低损耗SiN光子器件能支持较长的光学相互作用长度和高品质因数谐振器，因而可用于量子光产生、非线性频率转换及精密传感。要稳定、可重复地获得这些能力，需要控制材料吸收、散射和制造差异。本项目希望建立由经过验证的制造工艺和预测性器件模型共同支持的SiN平台，并为先进量子计算等应用提供组件与模型基础。

研究的核心是确定材料性质、波导几何结构和加工条件如何影响传播损耗与谐振器性能。工作将结合光学建模、制造研究和实验表征，区分侧壁粗糙度、材料吸收及器件几何结构各自的贡献。通过系统比较工艺与设计变化，寻找降低损耗的途径，同时量化这些途径的可重复性。波导和谐振器测量将用于建立制造参数与传播损耗、品质因数、器件间差异之间的联系。

研究结果将用于建立工艺设计套件（PDK）组件库，包含品质因数Q超过100万的高Q谐振器、延迟线和滤波器。相应模型将纳入实测性能和制造容差。团队还将选择一个量子、非线性或传感演示应用，检验组件层面的改善能否转化为应用层面的收益。课题预期形成对损耗机制的定量认识、可重复的制造方法，以及经过验证的低损耗光子基础组件库。

项目提供Ansys Lumerical、COMSOL Multiphysics和Zemax光子学及光学建模训练，并安排南安普顿大学洁净室设施的完整设备培训。光学测量与硅光芯片测试训练包括光学对准、光纤与芯片耦合及器件表征，帮助学生逐步掌握集成光子器件的设计、制造和实验验证。这些软件、设备和测试方法均属于项目提供的培训内容，公告未将熟练使用它们列为入学前提。

光电子学院（ORC）介绍了Athena SWAN平等与多元承诺，欢迎不同性别、族裔、残障状况、性取向及年龄的申请者，也会充分考虑灵活工作安排和职业中断经历。大学提供较优厚的产假政策、校内托育设施，以及支持员工身心健康和工作生活平衡的福利；博士生适用范围仍需确认。大学同时介绍了其可持续发展承诺及Platinum EcoAward。

申请要点

• 学历要求：物理或密切相关学科的英国二等一级荣誉学位（UK 2:1），或国际同等学历。

• 截止日期：2027年2月2日（星期二）。申请学年为2027/28，公告没有给出确定入学日。

• 申请系统中选择Research、2027/28学年、Faculty of Engineering and Physical Sciences，再选择Full time或Part time；搜索“PhD ORC (7097)”，并在申请第2部分填写导师姓名。材料包括个人简历、2封学术推荐信、截至申请时的学位成绩单和证书，以及英语语言资格证明（如适用）。申请程序咨询：doctoralcollege-admissions@soton.ac.uk；项目初步咨询：C.Littlejohns@soton.ac.uk。

• 学校向英国及国际申请者提供多类资助。符合资格的学生可通过Horizon Europe学费减免，自动覆盖国际学费与英国本土学费之间的差额。大学竞争性Presidential Bursaries面向排名靠前的申请者，覆盖上述学费差额。学院提供的竞争性博士奖学金通常为排名靠前的申请者支付英国本土标准学费，并提供生活津贴。资助将滚动分配，公告建议尽早申请，以增加获得考虑的机会。不同路径有各自的资格条件或竞争要求，个人能否获得资助仍需确认。

需要进一步确认

个人可获资助的具体金额、月数、学费差额与生活津贴如何组合，以及Horizon Europe减免的适用资格尚未列明；需分别确认。公告未给出英语分数、具体入学日、截止钟点或时区。灵活学习及福利安排如何适用于博士生，也需按学生身份确认。

面向量子、非线性与精密光子学的超低损耗SiN平台博士

申请快判

值得申请，先核研究匹配及个人奖助条款。 本题研究光损耗的来源、制造结果的可重复性，以及怎样把这些认识用于光子组件。南安普顿大学当前官网列截止2027年2月2日，未公布钟点和时区；通过ORC 7097申请2027/28学年。它是竞争性资助项目，未标仅限英国。ORC另有国际生全额学费与生活津贴竞争路径，但个人获全额还是部分支持、2027年金额及月数仍待评审确认。当前官方项目 ORC课程与国际奖助

研究问题与博士工作

氮化硅适合支持较长的光学相互作用和谐振电路，但稳定性能依赖材料吸收、散射及制造差异的控制。本题研究材料性质、几何和加工怎样影响波导传播损耗及谐振器表现，结合建模、制造研究和测量。公告希望形成包含Q超过100万谐振器、延迟线和滤波器的组件库；这是博士研究目标，不能写成本项目已经测得的结果。研究目标与方法

研究难点是分清损耗来自哪里。传输损耗需要与光纤到芯片的耦合损耗、组件插入损耗分开；谐振线宽与波导截断法测量也对应不同观测量，比较器件时还应说明采用加载Q还是本征Q。总损耗下降，本身不能确定是材料吸收还是侧壁散射改善。以上是评估研究质量的问题，尚非已确定的仪器操作方案。CORNERSTONE当前测试介绍也分别列出传播损耗、耦合损耗、组件插入损耗及温度相关行为。官方测量能力说明

博士研究需要把物理模型与不同器件、不同制造批次的测量分布联系起来，并检验模型能否预测未参与拟合的组件。公告的PDK将纳入实测性能和制造容差，再选择一个量子、非线性或传感演示应用。具体演示尚未确定，因此组件改善是否带来应用收益，需要另行验证；不能据此声称新平台已实现量子计算机或完成量子电路认证。PDK及演示应用范围

作为有日期的参考，CORNERSTONE的2024年10月SiN设计规则表列出：C波段、TE模式、直线单模条形波导传播损耗小于0.6 dB/cm。这是特定旧平台的规格，不是本题新工艺的实测值，也不能不加条件地与谐振器Q目标换算。波长、几何和耦合条件不同，不能只按一个数字排序。2024年SiN设计规则参考

学校、学科与培养

授位大学是英国南安普顿大学，研究在Zepler研究所的光电研究中心ORC开展，通过7097代码申请。它不属于另一个工程专业或独立的量子技术CDT。当前ORC全日制注册期两至四年、非全日制三至七年；这是学籍期限，不能改写成四年奖学金承诺。ORC学位与注册安排

课程介绍列有90多个光子学实验室、200多名相关研究人员，以及科研写作、报告、项目管理和安全训练。本题进一步明确提供Ansys Lumerical、COMSOL Multiphysics、Zemax训练，洁净室设备培训，以及光学对准、光纤芯片耦合和芯片表征实践。这些属于培养内容，公告没有要求申请前全部熟练掌握。本人可用的设备时段、工艺权限、计算资源和技术支持仍应与导师确认。本题训练安排 课程培养环境

学校现行规范要求在入学后的前三个月内进行训练需求评估，全日制正式指导至少每月一次，并列有约第10、21、33个月的进展决策。这些是2026/27一般规定，2027/28具体时间与本题个人节点仍须核对。CORNERSTONE的2025年3月SiN组件文档明确署名Yin。可进一步询问，学生能否参与测量、模型和组件库文档之间的完整工作。学籍与指导规范 CORNERSTONE组件库文档

QS将南安普顿列为2027年综合并列第111。这是学校背景，不能当成SiN平台或导师组排名。对集成光子学申请者，更直接的判断依据是团队与制造环境的联系，以及能否把模型和器件测量组织为连贯的博士研究。QS学校综合排名

导师与团队评估

当前官方团队为主导师Callum Littlejohns教授，CORNERSTONE副主任；Shengqi Yin博士，Enterprise Fellow；A. Emre Kaplan博士，Senior Enterprise Fellow。官方邮箱分别是C.Littlejohns@soton.ac.uk、Shengqi.Yin@soton.ac.uk和A.E.Kaplan@soton.ac.uk。两位研究员的职位不应写成教授。三人均被官网明确列为导师，但制造、PDK开发和测量的日常指导分工尚未公布。正式导师名单 当前职务与联系 Yin及Kaplan官方资料

本次分析三篇具名导师共著的近期原创研究，阅读范围均明确保留。Brugnoni等2024年《Photonics Research》论文有Kaplan参与，研究可接入16个半导体激光器的SiN稳频电路。机构原始摘要明确展示的是间隔50 GHz的双通道系统，并施加人工热扰动检验稳定性。不能把16路输入能力写成已经完成16台激光器同时运行的完整实验验证。这说明谐振器可以服务系统功能，尚未解释新平台吸收与散射各占多少。2024年SiN激光稳频原创研究

另一篇2024年IEEE Photonics Technology Letters论文同样有Kaplan参与，报告100和150 GHz拍频信号通过183.8公里暗光纤网络，并在指定外加漂移下报告约±30 MHz的最大频率变化。它延伸同一团队的SiN稳频研究，不能当成前一工作的独立重复验证，也不能推广为所有环境下的稳定性保证。2024年亚太赫兹原创研究

Liu等2025年《Photonics Research》论文有Littlejohns参与，采用绝缘体上硅，演示了集成波长转换和闲频光滤波，调谐范围25 nm、抑制比超过52 dB。它支持团队在组件集成与系统测量方面的经验，但材料是硅，不是本题新SiN工艺；滤波抑制比也不是波导传播损耗。10月29日在线发表和11月卷期属于同一论文，会议前作不能另算独立证实。三篇均读到完整机构原始摘要、作者和出版信息，没有声称完成全文方法结果、补充材料或数据复现审查。2025年集成波长转换原创研究

资助、申请与生活成本

当前ORC资金框架适用于其各博士项目，介绍全额学费、UKRI标准生活津贴及每年2,000英镑ORC额外补助，通常最长3.5年。对EU/Horizon框架之外的国际申请者，另明确有少量部分或全额奖学金，按经济需要和申请实力竞争。中国申请者可以竞争这一渠道，个人资助结果仍须评审。页面22,858英镑示例属于2025/26学年，不能当成个人2027年金额。国际奖助竞争框架

这一渠道应与公告中的差额补助分开。Horizon按规定的长期居住经历判断资格，不额外要求法律上的永久居留许可；通常居住中国不自动符合。Presidential的竞争性国家框架列有中国，但支持为国际与本地学费差额，不是生活津贴。学院奖项可能提供本地学费和津贴。学校条款限制未经明示许可的奖项叠加，不能只把几段网页介绍相加，就认定个人全套资金已落实。Presidential差额支持 Horizon居住与减免条件 奖学金条款

当前课程报价为2026/27全日制国际学费每年27,300英镑、本地学费5,238英镑，不是2027/28录取报价。奖项决定应明确学费类别、全额或部分支付、生活津贴、月数、可能涨费、研究费和奖期结束后的安排。四年学籍上限与最长3.5年的一般资助是不同承诺。学费及奖期

学校生活费参考列每周校内住宿155至236英镑、私人住宿115英镑、食品约50英镑，另有其他支出。部分宿舍已经包含水电及交通，不能重复计算；这也不是2027年确定房价。当前学生签证费558英镑，学生IHS通常每个签证年776英镑，总额按实际签证期限计算。押金、机票和提前支付的移民费用需要另备现金，本题未证实专门报销。学校生活费参考 学生签证 医疗附加费

申请者匹配与准备

本题具体要求为物理或密切相关学科的英国2:1荣誉学位，或国际同等学历。公告没有另列特定硕士、既有洁净室资质或全部软件熟练度硬门槛。可准备光学模型、器件测量、参数拟合不确定性，或预测与观察比较的实例。申请者需要愿意面对制造和实验数据，而不只是做数值设计。具体入学要求

中国研究学位指南给出通常路径：2:1等值本科、Merit等值硕士及较强研究计划。这是认可外国学历的正向依据，但需要招生部门与本题简要2:1条件作个案衔接，不能推断所有中国本科均可直博，或任何硕士都自动满足等值要求。中国学历研究学位路径

ORC目前列雅思总分6.0、各项至少5.5，证书须在两年有效期内，并提到语言预备课程；最终语言条件及豁免按个人录取信确定。中国不在ATAS国籍豁免名单中，需核对录取信专业代码及研究内容，按适用规则申请。个案审批不等于中国申请者被一概排除。ORC英语要求 ATAS规定

申请选择Research、2027/28学年、FEPS、全日制或非全日制、ORC 7097，并在第二部分填导师。具体材料包括CV、两封学术推荐、截至申请时的学位证和成绩单、适用时的英语证明。中央指南说明2027入学申请在2026年11月2日开放，与本题次年2月截止应分开理解。另应询问既定课题是否要求补充研究计划。本题申请步骤 中央申请开放日期

下一步与待确认问题

先联系Littlejohns，用一个定量或实验项目说明自己的研究贡献。询问初始SiN工艺与波段、第一年更偏损耗归因还是组件库验证，以及已有器件和测量是否可供使用。可请导师推荐近期损耗机制正文：本次论文说明相关系统能力，没有独立建立新平台的吸收和散射预算。科研联系入口 SiN应用研究证据 有日期的基线规格

接受录取前，确认三位导师分工、训练和技术支持、制造批次、测量设备使用安排，以及PDK、数据和知识产权的发表规则。应问清怎样区分单个优秀器件与跨器件、跨批次可重复的工艺，再用所选应用演示检验这一点，不能假定平台已经完成工业认证。PDK文档背景 测量环境

资金方面，取得个人学费和津贴决定，确认2027年金额、支付期限及未覆盖阶段；若依靠分别提供的差额和本地学费奖项，取得兼容性的书面确认。课题提供集成光子建模、面向制造的设计、光学测量、容差分析和组件库验证训练。英国光子学行业资料提供职业背景，不保证个人岗位、工资或实习。ORC国际奖助渠道 组合条件 英国光子学行业资料

证据与来源

项目、导师与研究

• 当前官方超低损耗SiN项目
• 导师当前职务及官方联系
• Yin及Kaplan官方个人资料
• 2024年SiN激光稳频原始摘要
• 2024年亚太赫兹拍频原始摘要
• 2025年硅波长转换原始摘要
• CORNERSTONE的SiN组件库文档
• CORNERSTONE芯片测试能力
• 2024年SiN设计规则表

课程、资助与资格

• ORC课程、国际奖助及学费
• Presidential学费差额支持
• Horizon学费减免条件
• 学校奖学金条款
• 中国学历研究学位路径
• 研究学籍与指导规范
• 2027入学申请开放指南

费用与职业背景

• 英国光子学行业分析
• 学校生活费参考
• QS2027学校综合排名
• 英国学生签证
• 学生医疗附加费
• ATAS国籍与专业规则