一个异质集成的酸-化-化光子平台
Mikhail Churaev1,2, Rui Ning Wang1,2, Annina Riedhauser3
1Institute of Physics, Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL), CH-1015, Lausanne, Switzerland.
Nature communications
|June 13, 2023
概括
这项研究引入了一种新方法,通过将薄膜LiNbO3与化结合来创建酸 (LiNbO3) 光子集成电路. 这种方法使先进的电光设备能够进行可扩展的,造现成的制造.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 在绝缘体上薄膜酸 (LNOI) 能够实现集成的LiNbO3电光器件.
- 当前的LiNbO3光子集成电路经常使用非标准的蚀刻,与光子相比,限制了可复制性.
- 广泛采用需要精确的光刻控制和可靠的制造方法.
研究的目的:
- 为了展示一个可扩展的,用于制造复杂的LiNbO3集成光子电路的成型解决方案.
- 开发一个异质集成的LiNbO3光子平台,具有精确的光刻控制.
- 为了实现使用薄膜LiNbO3.3的先进电光功能.
主要方法:
- 薄膜LiNbO3的异质集成到化 (Si3N4) 光子集成电路上,使用晶圆尺度粘合.
- 采用附加式模式转换器,以便在Si3N4和LiNbO3组件之间进行高效的接口.
- 利用标准的光子制造技术来实现精确的光刻控制.
主要成果:
- 从Si3N4波导实现了低传播损失 (<0.1dB/cm) 和高效的光纤到芯片合 (每面<2.5dB).
- 经过证明的附带电流模式转换器,插入损失低于0.1dB.
- 成功地集成了被动Si3N4电路与电光LiNbO3元件,展示了关键的应用.
结论:
- 开发的平台为复杂的LiNbO3集成光子电路提供了可扩展的,造现成的解决方案.
- 不同质的整合克服了传统LiNbO3制造的局限性,提供了精确的控制和可重复性.
- 这一进步为在集成光子学中广泛应用薄膜LiNbO3铺平了道路.
