可重写的光子集成电路帆布基于低损失相变材料和纳米秒脉冲激光器
Forrest Miller1,2, Rui Chen1, Johannes Fröch1,3
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Washington, 185 E. Stevens Way NE, Seattle, Washington 98195, United States.
Nano letters
|May 28, 2024
概括
研究人员开发了一个可重写的光子集成电路 (PIC) 平台,使用激光编写相变材料. 这一创新使先进光学设备的快速,低成本的原型设计和设计代成为可能.
科学领域:
- 光子学和光学工程 光子学和光学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米制造的纳米制造
背景情况:
- 可编程光子集成电路 (PIC) 在光学科学中至关重要,但通常依赖于昂贵,耗时的减法制造.
- 现有的方法限制了设备的重新配置,并增加了原型设计费用.
研究的目的:
- 展示一种可重写的PIC架构,克服传统制造的局限性.
- 为了实现PIC的快速,低成本的原型设计和设计代.
主要方法:
- 在PIC画布上选择性激光写入一个宽带间隙相变材料 (PCM),三硫化物 (Sb2S3).
- 利用一个低成本的,台面实验设置,用于材料图案和波导制造.
主要成果:
- 实现了任意图案,分辨率高达300nm.
- 制造的介电辅助波导具有0.0172dB/μm的低光学损失.
- 在单一芯片上展示了成千上万次设计代的潜力.
结论:
- 开发的可重写PIC平台显著降低了制造成本,并增加了可访问性.
- 这种方法消除了对昂贵的光刻/蚀刻工具和纳米制造设施的需求.
- 允许在同一基板上快速测试和删除多个PIC设计.
