Högpresterande vågledare för "ny generation fotoniska chips" har skapats

Ett internationellt team av forskare har utvecklat en ny optisk vågledarteknik: SPIM-WG. MED

med denna metod optiska vågledarenanostora sådana med smidigt varierande tredimensionella tvärsnitt kan tillverkas på ett chip. Sådana enheter är inte bara bättre än traditionella, utan har flera nya funktioner som banar väg för framtida foton- och kvantchips.

I hans arbete publicerat i Light Science& Tillämpningar, forskare använde femtosekund laserskrivning för att skapa optisk fiber-kompatibla glasvågledare. När de tillverkades i uppvärmningsläge med hög skanningshastighet kunde de uppnå exakt deformation av tvärsnitt längs vågledaren med kontrollerade former och storlekar med hög upplösning i både horisontell och vertikal tvärriktning.

Forskare säger att den största fördelenEn ny teknologi baserad på adaptiv optik är att den tillåter produktion av lågförlustvågledare med variabla tvärsnitt, såsom runda, kvadratiska, ringformade eller många andra komplexa former. Tvärsnittskontrollnoggrannheten för varje axel kan nå hundratals nanometer. För en enda vågledare kan tvärsnittsformen variera längs själva vågledaren. Till exempel kan de vara vridna, från fyrkant till rund, eller från rund till ring.

Exempel på ljusledare i olika former, tillverkade med ny teknik. Bild: Bangshan Sun et al., Light Science & Ansökningar

Studien visade mycket låga förluster klanvända nya vågledare. En vågledare byggd på ett glassubstrat har en transmissionsförlust på cirka -0,14 dB/cm. Det betyder att endast cirka 3 % av den optiska effekten går förlorad vid sändning 1 cm genom chipet, förklarar författarna till utvecklingen. Dessutom visar de experimentella resultaten att den ytterligare transmissionsförlusten som orsakas av förändringen i tvärsnitt är försumbar.

Forskare noterar också produktionshastigheten medmed hjälp av ny teknik. Konventionella vågledare av kisel-på-kisel tar månader att bygga, medan SPIM-WG bara tar några minuter. Denna hastighet gör att du snabbt kan skapa och testa enhetsprototyper utan att spendera månader på att skapa en ny version av produkten.

Utveckling av elektroniska integrerade kretsarnärmar sig gränsen för genomströmning och strömförbrukning. Foton- och kvantchips kan vara ett rimligt alternativ. Baserat på dämpad vågkoppling kan närliggande optiska vågledare realisera programmerbar signalbehandling, vilket ger de nödvändiga funktionerna för kvant- och fotonchips.

Läs mer:

Forskare filmade en märklig varelse med tentakler, som de antog för en blomma

Överljudsplanet kommer att flyga med en hastighet av 2 000 km/h och korsa havet på 3,5 timmar

En utom kontroll kinesisk raket kommer snart att falla tillbaka till jorden. Vad händer