自由形式的直接写入和可重写的光子集成电路在相变薄膜中
Changming Wu1, Haoqin Deng1, Yi-Siou Huang2,3
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Washington, Seattle, WA 98195, USA.
Science advances
|January 5, 2024
概括
我们开发了可重写的光子集成电路 (PICs),使用直接激光写入相变材料. 这使得用于各种光子应用的快速原型和重编程成为可能,加速了研究和教育.
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
- 光学工程是指光学工程.
背景情况:
- 光子集成电路 (PIC) 对先进技术至关重要,但往往需要复杂的制造.
- 需要快速原型和重编程能力来加速光子学领域的创新.
研究的目的:
- 在相变材料 (PCM) 薄膜上演示直接写入和重写的光子电路.
- 为了展示这种技术在各种光子应用中的多功能性.
- 为了实现经济高效和可访问的光子电路开发.
主要方法:
- 在低损耗相变材料 (PCM) 薄膜上直接激光写入光子电路.
- 删除和重写功能用于电路修改.
- 应用的演示,包括光学互连,光学计算和光学信号处理.
主要成果:
- 完整的端到端PIC在一个单一的激光写作步骤中制造,没有额外的工艺.
- 电路的任何部分都可以被删除和重写,允许快速修改设计.
- 成功展示了可重新配置的光学互连,光子交叉阵列和可调节的光学过器.
结论:
- 直接激光写作和PCM的结合使可编程光子网络,计算和信号处理成为可能.
- 可重写的PIC可以方便,经济高效的快速原型和测试.
- 这种技术通过减少对纳米制造设施的依赖,使光子学研究和教育民主化.
