据我们所知,这是在 LNOI 平台上首次演示高阶模式通带滤波器。我们的模式滤波器体积小、损耗低、MER 高、功能可扩展,与其他材料平台上报道的器件相比,是一种极具吸引力的选择(详情请参阅支持信息 S5)。此外,我们的器件还可以使用微电子行业开发的成熟的 CMOS 兼容蚀刻工艺来制造,同时保留了基于 LNOI 平台探索高速电光器件和高效光学非线性器件的能力。
集成的光子芯片逐渐成为信息传输和处理的重要选择,其中集成密度将扮演与综合电路中见证的越来越重要的作用。迄今为止,在制管机上硅晶片已经与低串扰的密集整合做出了巨大的效果,尽管在新兴的二氯甲甲虫在启用锂岩岩(LNOII)平台中仍然非常具有挑战性。在这里,我们报告了一种利用Floquet-Mode-Index调制的策略,以实现宽带零串扰,对LNOI芯片的其他性能指标的影响最小。零串扰的潜在物理学归因于floquet quasienergy的崩溃,这是通过超速频道低cros刺传输的实验性验证的,其多余的损失低。此外,我们在紧凑的LNOI波导阵列中展示了宽带八通道光传输,与传统的波导阵列相比,宽带八通道阵列显示出优势。我们的工作是提高片上光子电路的集成密度的另一种方法,为有希望的LNOI平台中的密集波导应用开辟了不同的可能性。
†同等贡献;电子邮件:aaron.thean@nus.edu.sg摘要 - 我们首次成功证明了创新的后端(beol)兼容的电磁调节器和内存(Eomm)基于niobate基于绝缘体(LNOI)的niobate(lnoi)Micro-Ring Rings Resonator(MRR)的5 ZRRING 0. ZRRICTRRICRICRICRICRICRICRICTRRICRICTRICTRICTRICRICRICTRRICRICTRICRICRICTRICTRICTRICTRICTRICRICRONE (HZO)非挥发性模拟记忆。高的非易失性记忆和调制性能都在单个紧凑型装置中实现,高灭绝比为13.3 dB,出色的效率为66 pm/v,稳定的九态开关,创纪录的耐力超过10 9个循环。这是通过利用LNOI中的Pockels效应来实现的,这是由残留的HZO铁电偏振的电场效应引起的。我们研究了由Eomm和Hybrid热光调制的Eomm启用的可重新配置的Chiplet-interposer光子互连的系统实现。我们的模型显示出与常规电气插座互连相比,潜在的70%能效提高。我们还测试了Eomm与Poet Technologies的400G TX/RX光学插入器芯片的集成,并研究了Eomm设备的有限规模演示。
摘要:可调的光学微环形滤波器在光学通信,微波光子学和光子神经网络中起着重要作用。典型的微环滤波器基于微秒时间尺度的热光(TO)效应或具有有限的调谐范围的电用量(EO)效应。Here, we report a continuously tunable lithium niobate on insulator (LNOI) Vernier cascaded micro-ring filter with wire-bonded packaging integrated with both TO and EO tuning electrodes, featuring a 40-nm free spectral range (FSR), 2.3 GHz EO bandwidth, and a high sidelobe suppression ratio of 21.7 dB, simultaneously.我们的高性能光学微型环滤波器可能会成为未来LNOI光子电路的重要元素,并在高容量波长分段多发性多路复用(WDM)系统,宽带微波光子学,快速启用的外部外部腔激光器和高速光谱神经网络中应用。
光子综合电路(图片)对于现代数据中心内的数据传输是必不可少的,并且传统上遍布多个应用程序领域,限于散装光学元件,例如LIDAR和BIOSESENT。薄膜硅锂(LNOI)的最新进展显示了LNOI综合光子电路的主要潜力,这些电路表现出强大效应,从而实现了超快和有效的电流调制,但难以通过干蚀刻来处理。出于这个原因,不可能蚀刻紧密的封闭波导 - 通常在硅或氮化硅中实现的 - 这阻碍了材料向商业铸造厂的过渡。虽然硅或磷化物的发育良好,但在欧洲提供了许多商业铸造厂,提供PDK(工艺设计套件),但尼橙色锂的图片并非如此。使用钻石样碳(DLC)的新型制造过程,EPFL的最新进展克服了这一挑战。dlc在1950年代被发现,是一种具有出色硬度的无定形材料,并且能够沉积在纳米薄膜中。使用DLC作为硬面膜,EPFL表现出可靠的蚀刻,紧密限制和低损失图片的可靠制造,损失低至5 dB/m。这种制造方法可以预示新一代紧密限制的Niobate光子集成电路,尤其是用于在基于相干激光的射程,波束成形,光学通信或新兴经典和量子计算网络中的应用。该项目将该制造过程转变为Luxtelligence SA,并开发具有关键构件的工艺设计套件(PDK),特别是高速低压调节器,旨在成为欧洲第一个商业纯式纯种型铸造厂,并将lithium niobate Niobate Niobate niobate集成的光子循环访问。该项目的重点是关键技术,例如波导蚀刻和电极处理,并演示了PDK库中的基本组件,例如波导和电形相位变速器。
集成的光子学促进了可扩展,节能的高性能设备的开发,并通过将各种被动和主动的光学组件集成到单个平台上,具有小脚印。这可以改善用于数据通信,传感,成像和量子信息处理的光学系统的性能和稳定性。由这些应用驱动,绝缘子(LNOI)上的薄膜锂(TFLN) / Niobate上的硅锂由于其高的非线性和电磁性能而成为强大的材料平台[1]。薄膜锂锂波导的高模态限制允许具有小弯曲半径的紧凑装置[2]。LNOI是有效的非线性设备[2-6]和快速电磁调节器[7 - 12]的合适候选者。低损坏波导通道可以预期与未来的高性能光子设备高度相关。,非结构化的薄膜材料具有内在的损失(0.2 dB / m [13]),它们远高于大量氯硝基锂的水平,这可能是由于制造过程中造成的离子植入损伤的结果[13]。由这些薄膜板制成的结构化通道表现出更高的衰减,主要是由粗糙的侧壁引起的。为了减轻这种效果,可以用诸如SIO 2之类的材料来覆盖该设备,以减少折射率对比度,可以通过调整制造过程来降低粗糙度,或者可以通过接受多模型的多模式spaveguide Geometries来减少光学模式的重叠[14]。使用这些方法在2023年已证明了1550 nm左右的最低传播损失1 dB / m [15]。低损失被认为是量子光学[16],单个光子处理[17]或光学量子计算[18]的情况下特别是必不可少的。理解这些系统的局限性至关重要,因此,对建模的技术也很重要,在这些领域中很重要。在影响综合光子电路功能的各种损失来源之间
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。
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。
光学放大设备是光学通信系统中的关键组件。在1980年代,Erbium掺杂的纤维放大器(EDFAS)是一项开创性的成就,可以实现长途光学通信和革命性的信息传输[1,2],因为EDFA一直为全球基于纤维的通信网络提供了低噪声的高收益,数十年来。erbium离子在覆盖高输出功率的电信带中表现出稳定和低噪声增益,使Erbium掺杂介质非常适合光学放大器和激光器。但是,EDFA通常需要一米至数十米的光纤长度,这使它们容易体现环境波动,并为整合工作带来挑战。半导体光放大器(SOA)具有高增益和集成,但它们具有极化敏感[3],噪声图也相对较高。对比,与不同光子平台的稀土离子掺杂显示了可以有效解决问题的综合掺杂波导放大器(EDWAS)的巨大希望[4,5]。根据1990年代开始对EDWA进行的研究[6]。如今,Edwas引起了重大的兴趣,受益于不同集成光子平台的传播损失,包括氮化硅(SI 3 N 4)[1、7-9] [1、7-9],氧化泰当不是(TEO 2)[10]和Niobate(Niobate(ln)[4、11-18)[4、11-18] [4、11-18] [4、11-18]>尤其是,由于其透明度较大,非线性和出色的电极(EO)特性,LN长期以来一直是光子学的有希望的材料。绝缘子(LNOI)平台上的Niobate锂结合了LN的优势与增强的模式限制,使其成为下一代光子集成电路