作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2023/8/11 11:43:22
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一体化芯片同时集成激光器和光子波导

 

科技日报北京8月10日电 (记者刘霞)美国加州大学圣巴巴拉分校与加州理工学院的科学家携手,开发出了首款同时集成激光器和光子波导的芯片,向在硅上实现复杂系统和网络迈出了关键一步。此类光子芯片有助科学家开展更精确的原子钟实验,减少对巨型光学工作台的需求,也可用于量子领域。相关论文已发表于近日出版的《自然》杂志。

集成电路出现后,科学家们开始将晶体管、二极管和其他组件集成在一个芯片上,这大大提高了芯片等的潜力。在过去几年里,光子学领域的科学家一直希望能实现同时集成激光器和光子波导。

为研制出此类芯片,工程师们开发了插入式隔离器,以防止可能会出现的导致芯片不稳定的反射。但这种方法需要使用磁性材料,而这也会引发新的问题。在最新研究中,科学家找到了解决这些问题的方法,创造出了第一个真正可用的集成芯片。

研究人员首先在硅衬底上放置一个超低损耗氮化硅波导,随后在波导管上覆盖多种硅,并在其上安装了低噪声磷酸铟激光器。通过将两个组件隔离开,防止了蚀刻过程中对波导的损坏。

研究团队通过测量芯片的噪声水平来测试其性能,结果令人满意,随后他们用其制造出一个可调谐的微波频率发生器。

 
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