美國(guó)加州大學(xué)聖巴巴拉分校與加州理工學(xué)院的科學(xué)家攜手，開(kāi)發(fā)出了首款同時(shí)集成(chéng)激光器和光子波導的芯片，向(xiàng)在矽上實現複雜系統和網絡邁出了關鍵一步。此類光子芯片有助科學(xué)家開(kāi)展更精确的原子鍾實驗，減少對(duì)巨型光學(xué)工作台的需求，也可用于量子領域。相關論文已發(fā)表于近日出版的《自然》雜志。

                                                      實驗概念圖 
                                                      圖片來源：《自然》網站

       集成(chéng)電路出現後(hòu)，科學(xué)家們開(kāi)始將(jiāng)晶體管、二極管和其他組件集成(chéng)在一個芯片上，這(zhè)大大提高了芯片等的潛力。在過(guò)去幾年裡(lǐ)，光子學(xué)領域的科學(xué)家一直希望能(néng)實現同時(shí)集成(chéng)激光器和光子波導。

       爲研制出此類芯片，工程師們開(kāi)發(fā)了插入式隔離器，以防止可能(néng)會(huì)出現的導緻芯片不穩定的反射。但這(zhè)種(zhǒng)方法需要使用磁性材料，而這(zhè)也會(huì)引發(fā)新的問題。在最新研究中，科學(xué)家找到了解決這(zhè)些問題的方法，創造出了第一個真正可用的集成(chéng)芯片。

       研究人員首先在矽襯底上放置一個超低損耗氮化矽波導，随後(hòu)在波導管上覆蓋多種(zhǒng)矽，并在其上安裝了低噪聲磷酸铟激光器。通過(guò)將(jiāng)兩(liǎng)個組件隔離開(kāi)，防止了蝕刻過(guò)程中對(duì)波導的損壞。

       研究團隊通過(guò)測量芯片的噪聲水平來測試其性能(néng)，結果令人滿意，随後(hòu)他們用其制造出一個可調諧的微波頻率發(fā)生器。

       來源：電子工程世界