Литий таталят в фотонных интегрированных цепях

Фотонные интегрированные цепи (PICS) объединяют различные оптические устройства и функциональные возможности на одном чипе, что значительно влияет на оптическую связь и вычислительные системы.В течение многих лет картинки на основе кремния возглавляли отрасль благодаря их доступности и совместимости с существующими технологиями производства полупроводников, несмотря на их ограничения в области пропускной способности электрооптической модуляции.Несмотря на эти ограничения, оптические фишки с кремнивом на изоляторе были успешно коммерциализированы, что облегчало информационный поток через многочисленные стеклянные волокна в современных центрах обработки данных.

Внедрение платформ платформ Lithium niobate-on-in-in-un-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-unders отмечает прогрессирование в разработке фотонных интегрированных электрооптических модуляторов из-за его надежного коэффициента Pockels, решающего для высокоскоростной оптической модуляции.Тем не менее, высокие затраты и сложные производственные требования ограничили более широкое внедрение и коммерческую интеграцию лития ниобата.Танталат лития, тесно связанный с литием ниобате, представляет потенциальные решения этих проблем.Он разделяет аналогичные электрооптические свойства с литий-ниобате, но предлагает лучшую масштабируемость и экономическую эффективность, уже используемые в радиочастотных фильтрах 5G в телекоммуникационной отрасли.
Новая платформа PIC, основанная на литиевом танталате, была разработана исследователями во главе с профессором Тобиасом Дж. Киппенбергом из EPFL и профессором Синхау в Шанхайском институте микросистемы и информационных технологий.Эта платформа использует неотъемлемые преимущества материала, чтобы сделать высококачественные фотографии более экономически реалистичными.

Команда разработала методику связывания пластин, совместимую с производственными линиями кремния-интуальными.Они покрыли тонкопленочную танталатную пластину с алмазоподобными углеродами и гравированными оптическими волноводами, модуляторами и сверхвысокими микроресорезонаторами коэффициента качества с использованием комбинации глубоких ультрафиолетовых фотолитографии и техник сухого уровня, изначально разработанные для литий-ниобата и позжеболее жесткий и более инертный литий таталят.Этот подход привел к созданию эффективных литиевых танталатных картин с оптическим уровнем потерь всего 5,6 дБ/м на длине волны телекоммуникационных технологий.Он также включал электрооптический модулятор Mach-Zehnder, способный достичь электрооптической полосы пропускания 40 ГГц и содержит полуоткрытый продукт длины напряжения 1,9 В.

Исследование также дало микросом солитонов на этой платформе, предоставляя многочисленные когерентные частоты в сочетании с возможностями электрооптической модуляции, подходящими для таких приложений, как параллельные когерентные лидарные и фотонные вычисления.Уменьшенная двуметровая для лития танталатных картин облегчает конфигурации плотных цепи и широкие эксплуатационные возможности во всех диапазонах телекоммуникаций, что приводит к масштабируемому экономически эффективному производству передовых электрооптических фото.