类脑神经形态计算通过电子或光子器件集成来模拟人脑结构和功能。人工突触是类脑系统中数量最多的计算单元。忆阻器可模拟突触功能, 并具有优异的尺寸缩放性和低能耗, 是实现人工突触的理想元器件。利用欧姆定律和基尔霍夫定律, 忆阻器交叉阵列可执行并行的原位乘累加运算, 从而大幅提升类脑系统处理模拟信号的速度。氧化物制备容易, 和CMOS工艺兼容性强, 是使用最广泛的忆阻器材料。本文梳理了氧化物忆阻器的研究进展, 分别讨论了电控、光电混合调控和全光控忆阻器, 主要聚焦阻变机理、器件结构和性能。电控忆阻器工作一般会产生微结构变化和焦耳热, 将严重影响器件稳定性, 改进器件结构和材料成分可有效改善器件性能。利用光信号调控忆阻器电导, 不仅能降低能耗, 而且可避免产生微结构变化和焦耳热, 从而有望解决稳定性难题。此外, 光控忆阻器能直接感受光刺激, 单器件即可实现感/存/算功能, 可用于研发新型视觉传感器。因此, 全光控忆阻器的实现为忆阻器的研究和应用打开了一扇新窗口。

介绍了有源光电子器件同轴和盒式封装结构、电学和光学零件的装联材料和光纤耦合系统的技术实现方法与可靠性。对比分析了电学零件装联材料和光学零件胶合材料的特性。阐述了光纤耦合系统中的直接耦合和间接耦合的结构特征，以及间接耦合中的光窗封接技术和直接耦合中的光纤与尾纤导管的三种封接技术和可靠性。此外，针对有源光电子器件的典型失效模式，给出了可靠性验证方法。

垂直腔面发射激光器凭借阈值低、发散角小、调制速率高以及输出光束呈圆斑对称等特点，迅速成为当下半导体激光器的研究热点。氮化镓（GaN）材料是制造紫外到绿光波段光电子器件的理想材料，经过四十余年的研究，蓝光和绿光LED在照明、显示等领域得到广泛应用。技术含量更高的激光器件也已进入了应用的快车道，即将覆盖照明、通信、投影显示、光存储、医疗、微型原子钟及传感器等场景。铝镓氮（AlGaN）是GaN基半导体材料的重要代表之一，其禁带宽度可在3.4 eV（GaN）到6.2 eV（AlN）范围内连续可调，对应波长可覆盖200~365 nm波段，是制造从近紫外波段到深紫外波段紫外垂直腔面发射激光器的理想材料。而铝镓氮（AlGaN）垂直腔面发射激光器经过近20年来的发展，如今已成为半导体激光器的研究热点之一。首先回顾了GaN基垂直腔面发射激光器的发展历史，简要介绍了其在各个波段的主要应用场景；然后介绍蓝光、绿光及紫外垂直腔面发射激光器的研究进展；最后分析了光注入和电注入紫外垂直腔面发射激光器发展过程中的挑战和困难，并介绍了改进和优化的策略。