上放置了光子滤波器和调制器。悉尼大学的研讨人员现已成功将光子滤波器和调制器结合在一个上,以便准确检测广泛的射频(RF)频谱中的信号。这项作业使光子芯片间隔有朝一日有或许代替光纤网络中更巨大且更杂乱的电子RF芯片又近了一步。
悉尼的研讨团队使用了受激布里渊散射技能,这种技能触及将电场转化成在某些绝缘体中的压力波,比方光纤。2011年,研讨人员陈述说,布里渊散射在高分辨率滤波方面具有潜力,并开发了新的制作技能,将硫系列(chalcogenide)布里渊波导与硅芯片结合起来。到了2023年,他们成功地将光子滤波器和调制器结合到了同一类型的芯片上。该组合使试验芯片的光谱分辨率到达37兆赫兹,带宽比之前的芯片更宽,该团队在11月20日宣布在《天然通讯》杂志上的一篇论文中报导了这一效果。
荷兰特文特大学的纳米光子学研讨员大卫·马帕恩表明:“在这里,调制器与这个有源波导的集成是要害打破。” 马帕恩在十年前与悉尼小组协作,并现在领导着自己的研讨小组,以不同的办法致力于在细小封装中完成宽带、高分辨率的光子射频灵敏度。马帕恩表明,当有人在100千兆赫的频带上完成亚10兆赫兹的光谱分辨率时,他们将可以在商场上代替更巨大的电子RF芯片。这类芯片的另一个优势是,它们能将射频信号转化为光信号,直接经过光纤网络进行传输。在那场比赛中取胜的人将可以进入电信服务供给商和国防制作商这一巨大商场,这一些职业需求可以在杂乱的射频环境中牢靠导航的无线电接收机。
“硫系列有很强的布里渊效应;它很好,但还有一个问题,即这是否可扩展……它依然被认为是试验室资料,” 马帕恩说。悉尼小组不得不想办法将硫系列波导适应到规范制作的硅芯片的5毫米平方封装中,这并非易事。2017年,该小组找到了将硫系列与硅输入/输出环结合的办法,但直到本年才有人成功地将其与规范芯片结合。
光子芯片是全球尽力的成果 其他研讨小组正在研讨或许供给相似功能的不一样的资料。例如,铌酸锂具有比硅更好的调制器功能,而马帕恩在一项仍在同行评定中的研讨中展现了铌酸锂经过布里渊散射或许供给适当高分辨率的滤波。另一组,由耶鲁大学的彼得·拉基奇(Peter Rakich)领导,上一年展现了一个仅运用硅波导和芯片组合就能在6千兆赫兹的频带上完成2.7兆赫兹滤波的办法。该作业没有集成调制器,但它暗示了一种潜在更简略的制作途径,触及更少的资料。
话虽如此,悉尼小组的办法在大多数情况下要硅没办法供给的更好的声学功能。研讨人员在曩昔的100多年中一向知道布里渊效应,但近几十年来引起了人们的新式爱好。在曩昔,研讨人员曾使用它将信息存储在光脉冲中,然后再传输,这是一种防止将光转化成电并再次转化回去的技巧。
当然,集成光子芯片的愿望有许多组成部分。悉尼的研讨人员写道,其他厂家出产的调制器在快速改善,将有利于他们的技能。在有关技能的其他方面的发展或许有利于其他一些致力于集成光子芯片的研讨小组。“假如你处理了集成问题、功能问题和有用性问题,你就会取得商场承受,” 马帕恩说。