光子学:可编程和小。
可配置的光子学
来自南安普顿大学的研究人员开发出一种可配置/一次性可编程硅光子电路可以降低生产成本,允许一个通用的光路是散装的,然后设定为特定的应用,如通信系统、激光雷达电路或计算机应用程序。此外,一旦设定,它的信号路由保留而不需要额外的功耗。
“硅光子学的集成光学仪器和先进的微电子电路在一个芯片上,”夏说陈来自南安普顿大学的。“我们预计可配置的硅光子电路为硅光子学大大扩大应用范围,同时降低成本,使这项技术为消费者应用程序更有用。”
“我们开发的技术将有广泛的应用,”陈先生说。“例如,它可以用于制作集成传感装置来检测生化和医疗物质以及光学收发器连接用于高性能计算系统和数据中心”。
新的工作建立在早期的研究中,研究人员开发出一种可擦版的光学组件称为光栅耦合器在硅植入锗离子。这些离子诱导损伤改变硅的折射率。加热当地使用激光退火过程可以用于反向折射率和消除光栅耦合器。
研究人员应用相同的锗离子注入技术来创建可擦波导定向耦合器,组件可用于制造可重构电路和开关。他们说这是第一次亚微米可擦在硅波导创建了。
“我们通常考虑离子注入,将引起大的光学损失在光子集成电路,”陈先生说。“然而,我们发现,一个精心设计的结构和使用正确的离子注入配方可以创建一个波导,光信号与合理的光学损失。”
他们证明了新方法的设计和制造波导,定向耦合器和1 X 4和2 X 2切换电路,使用制造铸造南安普顿大学的基石。光子设备从不同的芯片测试与激光退火前后编程显示一致的性能。
因为这项技术涉及到身体改变光子波导的路由通过一个一次性的操作,不需要额外的权力保留配置程序。研究人员还发现,电气退火,使用本地集成加热器,以及激光退火可用于项目的电路。
研究人员正在与ficonTEC使这项技术实用之外的实验室通过开发一种应用激光和/或电气退火工艺在圆片规模,晶圆探针台使用传统,成百上千的芯片可以自动编程。目前他们正将激光和电退火过程集成到这样一个圆片规模南安普顿大学的探测器被测试。
萎缩的光子学
悉尼大学的研究人员和席勒大学耶拿传统芯片设计相结合光子体系结构混合结构缩小光子芯片的大小。
“我们已经建立了一个行业标准硅光子系统和金属波导之间的桥梁,可以让小100倍,同时保留效率,”博士说悉尼大学的亚历山德罗Tuniz纳米物理学研究所和学校。
团队的设计采用基于现成的绝缘体波导混合电浆元素。电浆的电浆ICs由转子和nanofocusser,产生的二次谐波频率入射光线。这个压缩光和允许在纳米尺度上的操纵信息,比光的波长小100倍携带信息。
“这种转换效率和小型化至关重要的计算机处理基于光。它还将是非常有用的在光量子信息系统的发展,一个有前途的平台未来的量子计算机,”斯特凡诺Palomba说,悉尼大学副教授和纳米光子学领袖在悉尼Nano。“最终我们预计光子信息将迁移到CPU,任何现代计算机的核心。这样的愿景已经绘制出由IBM。”
”以及一般处理方式的一场革命,这是非常有用的专业科学流程如nano-spectroscopy、量子遥感和纳米探测器,“Tuniz说。
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