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蘭州大學(xué)在基于氮化硅-薄膜鈮酸鋰異質(zhì)集成的光學(xué)模式與偏振復(fù)用器領(lǐng)域取得新發(fā)現(xiàn)
來源:論文鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202100529 | 作者:雋思半導(dǎo)體設(shè)備部 | 發(fā)布時間: 2022-01-12 | 1101 次瀏覽 | 分享到:

       近期，蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院田永輝教授課題組與澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)（RMIT）Arnan Mitchell教授課題組及上海交通大學(xué)蘇翼凱教授課題組合作，在薄膜鈮酸鋰晶圓的表面沉積（HMDS增粘劑沉積系統(tǒng)）一層氮化硅薄膜，通過成熟的CMOS兼容工藝刻蝕氮化硅層可以得到氮化硅-鈮酸鋰異質(zhì)脊型波導(dǎo)，解決了直接刻蝕鈮酸鋰薄膜帶來的波導(dǎo)側(cè)壁角度等問題，并基于該波導(dǎo)實現(xiàn)了高性能的模式和偏振復(fù)用器件。相關(guān)結(jié)果以“Mode and Polarization-division multiplexing based on silicon nitride loaded lithium niobate on insulator platform”為題在線發(fā)表在Laser & Photonics Reviews上，并將于當(dāng)期Front Cover做簡要介紹。蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士生韓旭為論文第一作者，田永輝教授為論文通訊作者，皇家墨爾本理工大學(xué)任光輝博士為論文共同通訊作者。


       由于氮化硅材料擁有略低于鈮酸鋰材料的折射率，因此大部分光場仍限制在鈮酸鋰中，如圖1所示，這樣的性質(zhì)有利于在同一塊襯底上利用鈮酸鋰優(yōu)異的材料屬性實現(xiàn)電光調(diào)制器和光學(xué)非線性器件。同時，氮化硅材料還擁有與鈮酸鋰相似的光學(xué)透明窗口，有助于實現(xiàn)超寬帶器件。合作團隊前期在基于氮化硅-薄膜鈮酸鋰異質(zhì)集成的光子器件(器件潔凈烤箱）方面還完成了一些相關(guān)工作：(1) 光柵耦合器 [APL Photonics 6(8), 086108, 2021]，只需一步刻蝕，最大耦合效率~ -4 dB，3 dB帶寬大于70 nm，是該平臺上光柵耦合器的首次報道；(2) 電光調(diào)制器 [Optics Letters 46(23), 5986-5989, 2021]，驗證了對OOK信號的高速電光調(diào)制，演示的最大調(diào)制速率可達80 Gbps。




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