激光网2月22日消息，探索光子集成电路的最新进展，以及它们如何彻底改变光纤和光子芯片之间的光耦合效率，为量子技术和人工智能的新可能性铺平道路。
想象一下，在这样一个世界里，你的互联网连接速度不再受到电子设备的物理限制，而是被光本身的力量推向新的高度。这不是科幻小说中的内容，而是光子集成电路的最新进展所带来的现实。这场革命的核心是一个关键挑战：在光纤和光子芯片之间有效耦合光，这是一项艰巨的任务，对于下一代光通信、量子技术和人工智能应用至关重要。光耦合效率的飞跃
在寻求最佳光纤到芯片耦合的过程中，传统的竞争者是边缘耦合器和光栅耦合器，每种耦合器都有自己的优点和局限性。边缘耦合器虽然高效，但在带宽和偏振灵敏度方面存在困难。另一方面，光栅耦合器提供了一种更通用的解决方案，但由于其方向性和效率有限而受到阻碍。然而，最近的创新将显著改变这一格局。通过采用反射面、双蚀刻工艺和双层结构等技术，研究人员在提高光栅耦合器的方向性和效率方面取得了重大进展。值得注意的是，一种使用具有负衍射角的切趾光栅耦合器的新方法已经显示出有希望的结果，特别是在氮化硅等低折射率平台上，高耦合效率历来是一个挑战。
鉴于SiN材料在光子应用中的固有优势，SiN平台上的突破尤为重要。与硅不同，硅一直是光子器件的主要材料，SiN允许较低的光传播损耗，并且对温度变化不太敏感。耦合效率的最新进展，在不依赖最佳材料特性的情况下达到了与硅光子学最佳水平相当的水平，为增强各种光子平台上的光纤到芯片耦合提供了一种多功能且强大的解决方案。它标志着太平洋岛国发展的关键时刻，有可能开启新的应用和创新领域。
虽然这些技术进步的直接好处是显而易见的，但它们的影响远远超出了更快的互联网速度或更高效的数据中心领域。光子集成电路代表了量子计算和人工智能未来的基础技术，在这些领域，光的有效操纵和传输可以带来性能和能力的飞跃。此外，PIC技术的进步也有助于开发更可持续和节能的光学系统，这是我们日益数字化的世界的关键考虑因素。随着研究人员继续突破光子器件的可能性界限，可能性的视野继续扩大，有望在未来光速不仅仅是一个极限，而是通往人类成就未知领域的门户。
