美國紐約州羅切斯特大學(xué)的電氣工程師們說，他們在不斷縮小光子集成電路的尺寸，使之足以與微型電子集成電路有效競爭。

眾所周知，由于優(yōu)越的電光和非線性光學(xué)特性，鈮酸鋰已成為光子學(xué)研究和發(fā)展的重要材料。然而，在塊狀晶體或薄膜平臺上制造的鈮酸鋰光器件尺寸較大，且難以縮小，這限制了鈮酸鋰光器件的調(diào)制效率、能量消耗和電路集成度。其中一個主要挑戰(zhàn)就是制造高精度高質(zhì)量的納米光子結(jié)構(gòu)。

圖1 Lin教授實驗室研制的電光調(diào)制器原理圖

羅切斯特大學(xué)的研究人員使用一層薄薄的鈮酸鋰結(jié)合在二氧化硅層上，創(chuàng)造出的鈮酸鋰調(diào)制器不僅超小，而且還高速高效。該鈮酸鋰調(diào)制器項目是以之前實驗室使用的鈮酸鋰為基礎(chǔ)制造的光學(xué)納米腔的基礎(chǔ)上完成的。該納米腔的尺寸只有1μm左右，在室溫下僅用2-3個光子就能調(diào)諧波長。

Lin教授說：“這是我們第一次知道，在室溫下可以用這種方式操縱2-3個光子。該調(diào)制器可與納米腔配合使用，可以制造納米級的光子芯片。”

圖2 Mingxiao Li正在研制一種 LiNbO3芯片

研究人員認(rèn)為，他們創(chuàng)造出了“迄今為止最小的電光調(diào)制器”，是實現(xiàn)大規(guī)模鈮酸鋰光子集成電路的重要基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)通信、微波光子學(xué)和量子光子學(xué)中有著極其重要的應(yīng)用。