概括
研究人员开发了化波导的新型多模式结构,显著减少传播损失,提高了微环共振器的质量因素. 这一突破使得使用标准制造工艺实现了超低损耗的集成光子学.
科学领域:
- 光子学 是一个光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 集成光学 集成光学 集成光学
背景情况:
- 超低损耗化 (Si3N4) 波导对于微环共振器 (MRR) 等光子设备至关重要.
- 标准的多项目晶圆 (MPW) 工艺往往导致Si3N4波导中由于侧墙粗而导致高散射损失.
- 在MRR中实现低损耗和大自由光谱范围 (FSR) 通常需要专门的制造方法.
研究的目的:
- 通过使用标准工艺,提出一种创新的方法来制造超低损耗和紧的Si3N4波导.
- 为了减少光场与波导侧墙的相互作用,从而最大限度地减少散射损失.
- 为了提高芯片上的微环共振器的性能.
主要方法:
- 引入一个紧的,多模式的波导结构.
- 利用修改后的欧勒曲线来实现平稳的过渡.
- 整合了一个弱缩的间隙定向合器,用于增压传动.
- 使用标准LIGENTEC-AN800技术进行制造.
主要成果:
- 在7μm宽的Si3N4波导中实现了0.051±0.003dB/cm的超低传播损失.
- 对于1550nm的MRR,证明了 (6.8 ± 0.4) × 10^6的内在质量系数 (Qi),比同一个过程的先前结果提高了四倍.
- 成功实现了具有同时超低损耗和紧尺寸的增压传输.
结论:
- 新型的多模式结构有效地减轻了使用标准MPW工艺制造的高限制Si3N4波导中的侧墙散射损失.
- 这项工作为实现超高Q集成光子学提供了可行的途径,而无需使用专门的实验室制造.
- 这些发现为减少Si3N4波导中的传播损失提供了重要的见解,扩大了先进光子设备的前景.
