加州大学圣塔芭芭拉分校的计算机和电气工程师团队与加州理工学院的几位同事以及 Anello Photonics 的另一位同事合作，开发出了一款首创的芯片，可同时承载激光和光子波导。在《自然》杂志上发表的论文中，该小组描述了他们如何制造该芯片以及其测试时的工作情况。
随着集成电路的出现，科学家们学会了将晶体管、二极管和其他元件放在单个芯片上，大大增加了它们的潜力。在过去的几年里，从事光子学研究的研究人员希望能够实现同样的壮举。该领域的人士表示，类似光子芯片的开发可以带来更精确的原子钟实验，也可以用于量子应用。它还将减少对巨大光学平台的需求。
为了让这样的芯片工作，它必须同时容纳激光器和光子波导。为此，工程师开发了插入式隔离器，以防止反射，从而避免在没有插入式隔离器的情况下发生不稳定。不幸的是，这种方法需要使用磁性，这会导致生产中出现问题。在这项新的努力中，研究团队找到了一种克服这些问题的方法，创造出第一个真正可用的组合芯片。
为了制造该芯片，研究人员首先将超低损耗氮化硅波导放置在硅基板上。然后，他们在波导上覆盖了多种硅，并在波导上安装了低噪声磷酸铟激光器。通过分离这两个组件，该团队防止了蚀刻过程中波导的损坏。
该团队指出，分离两个组件还需要使用由氮化硅制成的重新分布层，以允许两个组件之间通过倏逝场相互作用。硅层在两个组件之间形成的距离最大限度地减少了干扰。
研究人员首先测量其噪声水平来测试他们的芯片。他们发现他们很满意，然后用它来创建一个可调谐微波频率发生器。他们将他们的芯片描述为“迈向硅上复杂系统和网络的关键一步”。
