광자 통합 회로에서 리튬 탄탈 레이트

PICS (Photonic Integrated Circuits)는 단일 칩에 다양한 광학 장치와 기능을 결합하여 광학 통신 및 컴퓨팅 시스템에 큰 영향을 미칩니다.수년 동안, 실리콘 기반 PICS는 전기 광학 변조 대역폭의 한계에도 불구하고 기존 반도체 제조 기술과의 경제성과 호환성으로 인해 업계를 이끌었습니다.이러한 한계에도 불구하고, 실리콘-온-절연체 광학 트랜시버 칩은 성공적으로 상용화되어 현대 데이터 센터의 수많은 유리 섬유를 통한 정보 흐름을 촉진했습니다.

리튬 니오 베이트-온 절연체 웨이퍼 플랫폼의 도입은 고속 광학 변조에 중요한 강력한 포켓 계수로 인해 광음 통합 전기 광학 조절제의 개발의 진행을 나타냅니다.그러나 높은 비용과 복잡한 생산 요구 사항은 리튬 니오 베이트의 광범위한 채택 및 상업적 통합을 제한했습니다.리튬 니오 베이트와 밀접한 관련이있는 리튬 탄탈 레이트는 이러한 과제에 대한 잠재적 솔루션을 제시합니다.리튬 니오 베이트와 유사한 전기 광학적 특성을 공유하지만 텔레 커뮤니케이션 산업에서 이미 5G 방사성 주파수 필터에 사용중인 더 나은 확장 성 및 비용 효율성을 제공합니다.
Lithium tantalate를 기반으로 한 새로운 PIC 플랫폼은 EPFL의 Tobias J. Kippenberg 교수와 Shanghai Microsystem and Information Technology의 Xin OU 교수가 이끄는 연구원들에 의해 개발되었습니다.이 플랫폼은 자료의 고유 한 이점을 활용하여 고품질 사진을보다 경제적으로 실현 가능하게 만듭니다.

이 팀은 실리콘-상열 제 생산 라인과 호환되는 웨이퍼 결합 기술을 고안했습니다.그들은 다이아몬드와 같은 탄소 및 에칭 된 광 도파관, 변조기 및 초고 품질 인자 마이크로 포소가 깊은 자외선 포토 리소그래피와 드라이 에칭 기술을 사용하여 얇은 필름 리튬 탄탈 레이트 웨이퍼를 덮고 나중에 리튬 니오베이트를 위해 개발되었으며 나중에 적응했습니다.더 거칠고 더 불활성 리튬 탄탈 레이트.이 접근법은 통신 파장에서 5.6dB/m의 광 손실 속도로 효율적인 리튬 탄탈 레이트 사진을 생성했습니다.또한 40GHz의 전기 광학 대역폭에 도달 할 수 있고 1.9V cm의 반파 전압 길이 생성물을 특징으로하는 전기 광학 마하-제한 변조기가 포함되어 있습니다.

이 연구는 또한이 플랫폼에서 Soliton Microcombs를 산출하여 전기 광학 조절 기능과 결합 된 수많은 코 히어 런트 주파수를 제공하며, 평행 한 코 히어 런트 LIDAR 및 PHOTONIC COMPUTING과 같은 응용 분야에 적합합니다.리튬 탄탈 레이트 사진의 복굴절 감소는 모든 통신 대역에서 조밀 한 회로 구성과 광범위한 운영 기능을 촉진하여 고급 전기 광학 사진의 확장 가능하고 비용 효율적인 제조로 이어집니다.