科學家開發出一種新方法，在硅光電子芯片上建立節能和可編程的集成開關單元。這項新技術準備通過能批量制造通用光電路，然后針對特定應用（如通信系統、LIDAR電路或計算應用）進行編程，從而降低生產成本。來自南安普頓大學研究小組成員夏晨（音譯）說：硅光子學能夠將光學設備和先進的微電子電路全部集成在一塊芯片上。預計可配置硅光電子電路將大大擴大硅光電子的應用范圍。

　　而且同時降低成本，使這項技術對消費應用更有用，其研究成果發表在《光學快報》期刊上，研究人員展示了開關單元的新方法，這種方法可以作為構建塊來創建更大基于芯片的可編程光子電路。這項新技術將有廣泛的應用，例如，它可以用來制造檢測生化和醫療物質的集成傳感設備，以及用于高性能計算系統和數據中心連接的光學收發器必威。betway必威

　　這項新研究建立在早期研究的基礎上，在該研究中，研究人員通過將鍺離子注入硅中，開發了一種名為光柵耦合器的光學元件的可擦除版本。這些離子引起的損傷改變了硅在該區域的折射率。然后可以使用激光退火工藝加熱局部區域來反轉折射率并擦除光柵耦合器?？茖W家應用相同的鍺離子注入技術來制造可擦除波導和定向耦合器，這些組件可以用來制造可重新配置的電路和開關。

　　這代表了第一次在硅中制造出亞微米可擦除波導，研究通常認為離子注入會在光子集成電路中引起很大的光學損耗，然而研究發現，精心設計的結構和使用正確離子注入可以創造出一種以合理光學損耗傳輸光學信號的波導。研究使用南安普頓大學的基石制造鑄造廠，通過設計和制造波導、定向耦合器以及1×4和2×2開關電路，展示了這一新方法。來自不同芯片的光子器件在激光退火編程前后進行了測試，表現出一致的性能。

　　因為該技術涉及通過一次性操作物理地改變光子波導的路由，所以在編程時不需要額外的功率來保持配置。研究人員還發現，可以使用本地集成加熱器進行電退火，也可以使用激光退火對電路進行編程。通過開發一種方法，使用傳統晶片探測儀(晶片測試機)在晶片規模上應用激光和/或電退火工藝，從而使這項技術在實驗室外變得實用，從而使成百上千個芯片可以自動編程。研究人員目前正致力于將激光和電退火過程集成到這樣一種晶片規模的探測儀中。

　　博科園｜研究/來自：美國光學學會

　　研究發表期刊《光學快報》

　　DOI: 10.1364/OE.394871

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