化中的多层集成:解线性和非线性功能,用于超低损耗光子集成系统

科学领域:

• 综合光子学 综合光子学
• 化光子学 化光子学
• 非线性光学是一种非线性光学.

背景情况:

• 化具有低光学损失和非线性特性,适用于芯片内光学信号处理.
• 在单一层上整合线性和非线性光子函数是具有挑战性的,因为波导体几何要求相互矛盾.
• 现有的方法在线性操作的低光学损失和高效的非线性性能之间面临权衡.

研究的目的:

• 用化来演示使用双层光子集成方法.
• 克服单层集成对线性和非线性光子功能的局限性.
• 为了实现高性能,超低损耗的线性处理块与高效的非线性光学元件一起在单一芯片上.

主要方法:

• 开发了一种双层化光子平台.
• 针对特定的光学任务单独优化了每个化层:一个用于超低损失 (线性处理),另一个用于非线性操作.
• 通过将高功率的微电与阵列波导网格解复合器集成来证明芯片的功能.

主要成果:

• 在化平台上实现了超低的光学损失,大约为几dB/m.
• 在单个芯片上成功集成了微和阵列波导网格解复器.
• 演示了特定频率线的过,展示了结合的线性和非线性功能.

结论:

• 双层方法有效地将线性和非线性光子功能在单个芯片上进行分离和优化.
• 这种方法显著提高了各种光学元件的集成,为先进的光子集成电路铺平了道路.
• 开辟了对克尔非线性源和复杂光子系统的完全集成处理的可能性.