洛桑联邦理工学院
一种制作的包含多个光隔离器的压电MEMS-氮化硅芯片
信用:EPFL 集成光子学使我们能够构建用于商业产品的紧凑、便携、低功耗芯片级光学系统，彻底改变了当今的光学数据中心和通信
但是，集成片上光学增益元件来构建激光器或放大光功率，会有来自其他组件的反射光影响或干扰激光器性能的风险
解决方案是增加片上光学隔离
通常，光学隔离是通过磁性材料和磁场实现的，但这些与当前的半导体铸造工艺不兼容；与此同时，在芯片的微米级上产生强大的外部磁场本身就具有挑战性
因此，在该领域非常需要电驱动的无磁体光隔离器
在《自然光子学》上发表的一篇文章中，托比亚斯·J教授的实验室
EPFL的基彭伯格和苏尼勒教授
普渡大学的巴韦展示了这样一种无磁、电驱动的光隔离器，它能够在芯片上实现光路由
该器件结合了集成光子学和微机电系统(MEMS)技术，采用单片集成在超低损耗氮化硅(Si3N4)光子集成电路上的压电氮化铝(AlN)制成
通过同步驱动多个压电MEMS致动器，以机电方式产生体声波，体声波可以耦合并偏转在它们下面的Si3N4波导中传播的光
这种被称为“时空调制”的声光调制模仿了磁驱动隔离器的效果
通过用压电薄膜换能器代替磁性材料，完全避免了对磁场的要求
一种制作的包含多个光隔离器的压电MEMS-氮化硅芯片
信用:EPFL 虽然之前已经展示了无磁光学隔离器，但这是第一个以电驱动并在线性光学状态下工作的隔离器
该研究报告了10分贝的线性光隔离，以及在光信号载体上单向、无损耗数字数据传输的实验测量
“结合集成光子学和微机电系统工程，我们展示了一种完全兼容互补金属氧化物半导体的混合半导体制造技术，并且可以通过大批量铸造工艺获得，”博士说
在微纳技术中心领导Si3N4芯片制造的刘
新的光隔离器可以播种新的应用，包括芯片级原子钟、光探测和测距(LiDAR)、光子量子计算和片上光谱学等
这两个团队正在研究的一个特殊应用是构建量子相干微波-光转换器，该转换器可以克服远距离超导量子比特之间的量子互连，这需要将微波场的单个量子转换到光域，反之亦然
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