钽酸锂光子集成电路
最近,绝缘体上的铌酸锂晶圆平台因其强大的波克尔斯系数而成为光子集成电光调制器的上佳材料。然而,高昂的本钱和繁芜的生产哀求使得铌酸锂无法得到更广泛的运用,限定了其商业集成。
钽酸锂(LiTaO3)是铌酸锂的近亲,有望战胜这些障碍。钽酸锂(LiTaO3)与铌酸锂的近亲钽酸锂(LiTaO3)有望战胜这些障碍。钽酸锂具有类似的精良电光质量,但在可扩展性和本钱方面比铌酸锂更具上风,由于它已被电信行业广泛用于 5G 射频滤波器。

现在,EPFL 的 Tobias J. Kippenberg 教授和中国科学院上海微系统与信息技能研究所(SIMIT)的欧欣教授领导的科学家们创建了一种基于钽酸锂的新型 PIC 平台。这种 PIC 充分利用了材料的固有上风,使高质量 PIC 更加经济可行,从而改变了这一领域。这一打破揭橥在5月8日的《自然》杂志上。
研究职员为钽酸锂开拓了一种与硅绝缘体生产线兼容的晶片键合方法。然后,他们用类金刚石碳掩蔽了薄膜钽酸锂晶片,并动手蚀刻光波导、调制器和超高品质因数微谐振器。
蚀刻是通过结合深紫外线(DUV)光刻技能和干蚀刻技能实现的,这些技能最初是针对铌酸锂开拓的,后来经由仔细调度,用于蚀刻硬度更高、惰性更强的钽酸锂。这种调度包括优化蚀刻参数,以只管即便减少光损耗,这是实现光子电路高性能的关键成分。
利用这种方法,研究小组能够制造出高效率的钽酸锂 PIC,其电信波长的光损耗率仅为 5.6 dB/m。另一个亮点是电光马赫-泽恩德调制器(MZM),这是当今高速光纤通信中广泛利用的一种设备。钽酸锂 MZM 的半波压长积为 1.9 V cm,电光带宽达到 40 GHz。
\"大众在保持高效电光性能的同时,我们还在这一平台上天生了孤子微蜂窝,\"大众该研究的第一作者王成利说。\"大众这些孤子微蜂窝具有大量的相关频率,与电光调制功能相结合,特殊适用于并行相关激光雷达和光子打算等运用\"大众。
钽酸锂 PIC 的双折射(折射率对光的偏振和传播方向的依赖性)降落,可实现密集的电路配置,并确保在所有电信频段都具有广泛的操作能力。这项事情为可扩展、经济高效地制造前辈的电子光学 PIC 铺平了道路。
编译来源:ScitechDaily