? 低損耗和高寬帶的非易失性相變方向耦合器開關研究 - 硫系玻璃 | 寧波大學紅外材料及器件實驗室
研究進展
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低損耗和高寬帶的非易失性相變方向耦合器開關研究
作者: irglass 時間: 2019-03-27 瀏覽:3,023 次

    近日,我室徐培鵬副研究員(第一和通訊作者)在ACS Photonics 期刊上發表了題為“Low-Loss and Broadband Nonvolatile Phase-Change Directional Coupler Switches”的論文。(https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acsphotonics.8b01628)
    現場可編程門陣列(FPGA)的光學等效物對于大規模光子集成電路有著很大的吸引力。以前依賴于易失性的熱光或電光效應的可編程光子器件通常尺寸較大且能耗較高。得益于在相變時的折射率變化大且具有非易失的特性,相變材料(PCM)提供了一個有效的解決方案。然而,PCM中的較大的光學損耗容易引起嚴重的問題。在本文中,通過利用非對稱定向耦合器設計,我們提出了非易失性PCM包層的硅光子1×2和2×2開關,器件具有~1 dB的低插入損耗和~30μm的緊湊耦合長度,同時保持在30nm的帶寬上超過-10dB的較小的串擾。我們所報道的光學開關將會用作光學FPGA中網格的構建塊,在諸如光學互連,神經形態計算,量子計算和微波光子學的應用中發揮作用。

圖1 (a)基于2×2方向耦合器的開關原理圖;GST分別處在(b)非晶態和(c)晶態時的歸一化光場強度分布圖。

圖2 (a)基于2×2方向耦合器開關的光學顯微鏡圖;(b)器件的掃描電子顯微鏡圖(c)突出顯示耦合區域的放大視圖;GST處在(d)非晶態和(e)晶態時測量得到的透射頻譜。

 

 

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