无波长转移的赛道共振器与相变材料混合,用于光子内存计算

科学领域:

• 光子学和材料科学 材料科学
• 光学计算架构的架构是光学计算的架构.

背景情况:

• 使用相变材料 (PCM) 的光子内存计算架构提供高效率和低功耗.
• 现有的基于PCM的微环共振器设备面临着对大规模集成的共振波长转移 (RWS) 挑战.

研究的目的:

• 提出并演示一种基于PCM槽的新型赛道共振器架构.
• 实现内存计算设备的自由波长转移,低插入损失 (IL) 和高灭绝比 (ER).

主要方法:

• 使用低损耗PCM (Sb₂Se₃和Sb₂S₃) 来填补1x2赛道共振器的波导槽.
• 在落下和通过端口时,具有特征的光学传输率,插入损失 (IL) 和灭绝比 (ER).
• 评估了跨多层次状态的设备性能,并评估了制造容忍度.

主要成果:

• 在Sb₂Se₃槽共振器中,IL达到1.3 (0.1) dB,ER达到35.5 (8.6) dB.
• 在Sb₂S₃槽共振器中,IL达到0.84 (0.27) dB,ER达到18.6 (10.11) dB.
• 在相位过渡过程中,在没有共振波长转移的情况下,已经证明了超过80%的光学传导率变化.

结论:

• 拟议的PCM-slot赛道共振器提供超低RWS,高传导率调和低IL.
• 这种架构为实现节能和可扩展的内存计算网络提供了新的途径.