首款结合激光与波导技术的芯片,开创光子集成电路新时代

加州大学圣巴巴拉分校的一个计算机和电气工程师团队,与加州理工学院的几位同事以及来自Anello Photonics的另一对同事合作,开发出了...

A first of its kind chip with both a laser and a photonic waveguide

加州大学圣巴巴拉分校的一个计算机和电气工程师团队,与加州理工学院的几位同事以及来自Anello Photonics的另一对同事合作,开发出了一种首个同时拥有激光和光子波导的芯片。在他们发表在《自然》杂志上的论文中,研究小组描述了他们是如何制造这种芯片的,以及它在测试时的表现。

随着集成电路的出现,科学家们学会了把晶体管、二极管和其他元件放在一个芯片上,大大增加了它们的潜力。在过去的几年里,研究光子学的研究人员希望能取得同样的成就。该领域的研究人员建议,类似光子芯片的开发可以导致原子钟的更精确实验,也可以用于量子应用。这也将减少对大型光学表的需求。

为了使这种芯片工作,它必须同时容纳激光和光子波导。为此,工程师们开发了插入式隔离器,以防止反射导致的不稳定。不幸的是,这种方法需要使用磁性,这会导致生产中的问题。在这项新的努力中,研究小组找到了一种方法来克服这些问题,创造出第一个真正可用的组合芯片。

为了制造这种芯片,研究人员首先在硅衬底上放置了一个超低损耗的氮化硅波导。然后,他们在波导上覆盖了多种硅,并在其上安装了低噪声磷酸铟激光器。通过分离这两个组件,研究小组防止了蚀刻过程中波导的损坏。

研究小组指出,分离这两个组件还需要使用由氮化硅制成的再分配层,以允许两个组件通过倏逝场相互作用。硅层在两个组件之间产生的距离使干扰最小化。

研究人员首先通过测量其噪音水平来测试他们的芯片。发现它们令人满意,然后他们用它来制造一个可调谐的微波频率发生器。他们将他们的芯片描述为“迈向基于硅的复杂系统和网络的关键一步”。

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评论列表(4条)

  • 阡殇
    阡殇 2025年08月05日

    我是年德安号的签约作者“阡殇”!

  • 阡殇
    阡殇 2025年08月05日

    希望本篇文章《首款结合激光与波导技术的芯片,开创光子集成电路新时代》能对你有所帮助!

  • 阡殇
    阡殇 2025年08月05日

    本站[年德安号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 阡殇
    阡殇 2025年08月05日

    本文概览:加州大学圣巴巴拉分校的一个计算机和电气工程师团队,与加州理工学院的几位同事以及来自Anello Photonics的另一对同事合作,开发出了...

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