在低指数光子平台上的可扩展和高效的网格合器,可通过低温深蚀刻实现
Emma Lomonte1,2,3, Maik Stappers1,2,3, Linus Krämer1,2,3,4
1Institute of Physics, University of Münster, Wilhelm-Klemm-Straße 10, 48149, Münster, Germany.
Scientific reports
|February 21, 2024
概括
研究人员开发了高效的网格合器,用于低指数光子集成电路. 这一突破为电信,计算和量子技术提供了更好的光纤到芯片连接.
科学领域:
- 光子学 是一个光子学.
- 集成光学 集成光学 集成光学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在电信,计算和量子技术中的光子集成电路 (PIC) 中,高效的光纤到芯片合是至关重要的.
- 网格合器对于平面外接入是可取的,但由于与光子相比的分散强度有限,在低指数材料 (例如化,LiNbO3) 中面临挑战.
- 在这些平台上实现高合效率一直是广泛采用的重大障碍.
研究的目的:
- 提出一种灵活的战略,用于在低指数光子平台上创建高效的网格合器.
- 为了克服化和薄膜酸等材料的散射强度的局限性.
- 为了实现高效的多端口访问PIC的高级应用程序.
主要方法:
- 设计了具有负衍射角度的自成像格子,以提高散射效率和与光纤的模态重叠.
- 使用金属反射器,通过手柄的低温深度反应离子蚀刻 (cDRIE) 图案,以改善光的方向性.
- 在化光子平台上制造并测试了网格合器.
主要成果:
- 在电信C频段中,已证明合效率高达-0.55dB.
- 在网格合器和光纤之间实现了近乎单元的模态重叠.
- 观察到高芯片尺度设备产量,表明制造过程的稳定性和可扩展性.
结论:
- 开发的网格合器策略有效地解决了低指数光子平台的挑战.
- 这一进步促进了高效的光纤到芯片连接,对于下一代PIC来说至关重要.
- 该技术显示出在电信,光子计算和量子信息处理方面更广泛的应用的前景.
