Новый материал радикально снижает потери в чипах фотоники
Интегральные схемы фотоники обычно изготавливают из кремния — широко распространённого материала с хорошими оптическими свойствами. Но наряду с ним появляются новые, более продвинутые материальные платформы.
Одним из таких новых материалов является нитрид кремния (Si3N4). Исключительно низкие оптические потери (на порядки ниже, чем у кремния) делают его предпочтительным для таких приложений как узкополосные лазеры, фотонные линии задержки и нелинейная фотоника.
В статье, недавно опубликованной журналом Nature Communications, учёные из группы Тобиаса Киппенберга (Tobias J. Kippenberg), профессора Федеральной Политехнической школы Лозанны (EPFL), рассказали о разработанной ими технологии создания из нитрида кремния интегральных фотонных схем с рекордно низкими показателями оптических потерь и компактными габаритами.
Соединив вместе новейшие достижения в нанотехнологии и материаловедении, команда смогла изготовить схемы с оптическими потерями всего 1 дБ/м — рекордное значение для любого материала нелинейной интегральной фотоники. Столь низкие потери значительно сокращают бюджет мощности требуемый для создания оптических частотных микрогребёнок, используемых в когерентных оптических приёмопередатчиках, малошумящих микроволновых синтезаторах, лазерных радарах (LiDAR), нейроморфных и квантовых вычислениях, в оптических атомных часах.
Команда уже использовала свой новый процесс для разработки волноводов метровой длины, скомпонованных в микросхемы с габаритами основания всего 5×5 мм и микрорезонаторов высокой добротности. Они также отмечают высокий выход качественной продукции по их технологии, что особенно важно для налаживания промышленного производства.
Одним из таких новых материалов является нитрид кремния (Si3N4). Исключительно низкие оптические потери (на порядки ниже, чем у кремния) делают его предпочтительным для таких приложений как узкополосные лазеры, фотонные линии задержки и нелинейная фотоника.
В статье, недавно опубликованной журналом Nature Communications, учёные из группы Тобиаса Киппенберга (Tobias J. Kippenberg), профессора Федеральной Политехнической школы Лозанны (EPFL), рассказали о разработанной ими технологии создания из нитрида кремния интегральных фотонных схем с рекордно низкими показателями оптических потерь и компактными габаритами.
Соединив вместе новейшие достижения в нанотехнологии и материаловедении, команда смогла изготовить схемы с оптическими потерями всего 1 дБ/м — рекордное значение для любого материала нелинейной интегральной фотоники. Столь низкие потери значительно сокращают бюджет мощности требуемый для создания оптических частотных микрогребёнок, используемых в когерентных оптических приёмопередатчиках, малошумящих микроволновых синтезаторах, лазерных радарах (LiDAR), нейроморфных и квантовых вычислениях, в оптических атомных часах.
Команда уже использовала свой новый процесс для разработки волноводов метровой длины, скомпонованных в микросхемы с габаритами основания всего 5×5 мм и микрорезонаторов высокой добротности. Они также отмечают высокий выход качественной продукции по их технологии, что особенно важно для налаживания промышленного производства.
