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具有极低传播损耗的氮化硅光子平台
免责声明 - 本信息按“原样”提供，不作任何陈述或保证。Imec 是 imec International（IMEC International，根据比利时法律成立的法人实体，名称为“stichting van openbaar nut”）、imec Belgium（由弗兰德政府支持的 IMEC vzw）、imec the Dutch（Stichting IMEC Nederland）、imec China（IMEC Microelectronics (Shanghai) Co. Ltd.）、imec India（IMEC India Private Limited）、imec San Francisco（IMEC Inc.）和 imec Florida（IMEC USA Nanoelectronics Design Center Inc.）活动的注册商标。
用于硅光子电路的设计测试
硅光子学领域的研究努力和商业企业都显着增加。这在很大程度上是由光子元素的有效性以及过去十年中光子整合的规模和复杂性的提高所驱动的。硅光子学特别适合需要高带宽，具有成本效益和远程互连能力的应用。这一趋势进一步强调了数字经济中数据的指数扩展，推动了计算，存储和网络技术的创新[1]，[2]，[3]。The adoption of silicon for photonics is underpinned by sev- eral pivotal factors, with a notable emphasis on the high refrac- tive index contrast between silicon and silicon oxide, which allows strong light confinement and a compact waveguide footprint in the silicon-on-insulator (SOI) layer.此外，通过载体注入或提取产生的高速调节的可用性使硅光子学吸引了将切换元素嵌入路由/通信织物中的嵌入开关元素，从而带来了计算和连接的融合 - 在光学神经网络[4]，光学逻辑[4]等应用中。这些有利的特性通过固定的CMOS生态系统固有的制造过程进一步受益，CMOS生态系统可以很容易地用于硅PIC制造[6]，[7]。以及优势，Si-Photonics还带来了一些挑战。但是
高效的纤维到Si波导自由形式耦合器，用于铸造级硅光子学
作为从研究到商业部署的硅光子学的过渡，有效地将光线融入高度紧凑和功能性的亚微米硅波导的包装解决方案必须是必要的，但仍然具有挑战性。有助于实现大规模集成的220 nm硅在绝缘子（SOI）平台是铸造厂采用最广泛的集成，从而实现了既定的制造工艺和广泛的光子组合库。因此，该平台的高效，可扩展和宽带耦合方案的开发至关重要。利用两光子聚合（TPP）和基于Fermat原理的确定性自由形式的微观启示设计方法，这项工作表明了标准的SMF-28单模式纤维和硅Wave在220 nmSOI SOI平台上的标准SMF-28单模式纤维和硅波波之间的超高效和宽带3-D耦合器界面。耦合器在基本TE模式下达到了0.8 dB的低耦合损失，而1 dB的带宽超过180 nm。宽带操作可实现从通信到光谱的各种带宽驱动的应用。此外，3-D自由形式耦合器还可以极大地容忍纤维未对准和制造可变性，从而使包装要求放松，以降低成本降低资本利用标准的电子包装过程流量。©2024中国激光出版社
用于氮化硅光子学的高效超材料工程光栅耦合器
摘要：氮化硅 (Si3N4) 是开发低损耗光子集成电路的理想候选材料。然而，标准光纤和 Si3N4 芯片之间的有效光耦合仍然是一项重大挑战。对于垂直光栅耦合器，较低的折射率对比度会导致较弱的光栅强度，从而导致较长的衍射结构，限制了耦合性能。随着混合光子平台的兴起，采用多层光栅排列已成为提高 Si3N4 耦合器性能的一种有前途的策略。在本文中，我们介绍了一种用于带有非晶硅 (α-Si) 覆盖层的 Si3N4 平台的高效表面光栅耦合器的设计。表面光栅完全形成在 α-Si 波导层中，利用亚波长光栅 (SWG) 设计的超材料，可通过单步图案化轻松实现。这不仅为控制光纤-芯片耦合提供了额外的自由度，而且还有助于移植到现有的代工厂制造工艺。使用严格的三维 (3D) 有限差分时域 (FDTD) 模拟，设计了一种超材料工程光栅耦合器，其耦合效率为 − 1.7 dB，工作波长为 1.31 µ m，1 dB 带宽为 31 nm。我们提出的设计为氮化硅集成平台提供了一种开发高效光纤芯片接口的新方法，可用于数据通信和量子光子学等广泛应用。
硅光子学
e x Cote s ummary the Art Silicon Photonics是光子综合电路（PICS）的有吸引力的技术，因为它直接建立在硅纳米电子世界的极端成熟基础上。因此，它以非常高的收率和低成本的方式打开了通向非常高级照片的路线。更准确地说，硅光子图片如今在200和300mm CMOS铸造厂的商业生产中，具有NM级别的精度和可重复性，从光子学的角度来看是前所未有的。基本技术利用了硅在绝缘子（SOI）晶圆中，其中硅氧化硅层的硅层上的硅层充当了波导的核心，该波导将芯片上的设备互连。或者，SOI晶片被硅晶片取代，用一堆氮化硅波导核心层包围，被氧化硅覆盖层包围。现在，这种氮化硅图片被认为是硅光子家族的组成部分。在此路线图的单独章节中描述了它们。因此，本章主要关注基于SOI的硅光子学，是硅光子学界的主要方式。值得注意的是，近年来，许多SOI PIC平台添加了第二个光子波引导层，是氮化硅层，从而结合了两种方法的最佳方法，并可以提高设计和增强性能的灵活性。
硅光子学-CEA -LETI
CEA-LETI的Vertatile Photonics平台提供了200毫米和300毫米CMOS兼容的过程，可利用行业前工业化设备的顶部。除了硅外，CEA-LETI还掌握了无定形SI，SIGE，GE和SIN层的整合和堆叠。因此，CEA-LETI现在提供了几个图片平台：•光子学SOI•超低损失SI 3 N 4•SIGE / SI•3-8 µm波长•GE / SIGE低损失8-12 µm波长CEA-LETI CEA-LETI不仅证明了IIII-V-Bonded bybond bybond bybondepie bynepie and epi-epi-epi-epi-epi-epi-ln的集成。新一代性能激光器，调节器和探测器的超导材料。
硅光伏电池中的光子管理
全面探讨了各种前后光子管理结构。 提出了进一步改善已实现的电池性能的建议。 解释决定光伏电池中各种能量转换损失的底层物理和材料特性。 探讨光子管理结构的光学优势及其对复合和电阻损耗的影响。 这篇独特的评论讨论了光子管理的最新进展，并提供了深入分析和进一步改进的途径。 术语：
可编程的硅光子芯片（在IMEC的...
第一个提出的网格架构是用于纯病房的网格，其中光在一组输入波导端口和一组脱离波导端口之间向一个方向流动。正确尺寸后，此类网格可以生成输入中光的任何可能的线性组合。如果输入端口处的光波的振幅和相位代表复数的向量，则电路本身将实现矩阵 - 向量乘法（MVM），其结果由光学输出波的振幅和相表示。这种近乎实用的算术是开发程序Mable光子学的主要驱动因素之一，因为MVM操作位于许多神经网络和机器学习算法的核心。相同的网格体系结构也证明对量子信息处理非常有价值，当与单个光子一起使用时，它们的组件充当潜在的量子逻辑门。