相变薄膜中的自由曲面直写和可重写光子集成电路

作者：

吴昌明，邓浩琴，黄一秀，俞鹤山，莫莉

摘要

具有快速原型设计和重编程能力的光子集成电路有望对众多光子技术产生革命性的影响。我们报道了低损耗相变材料薄膜上的直接写入和可重写光子电路。完整的端到端 PIC 可直接一步激光写入，无需额外的制造工艺，并且电路的任何部分都可以擦除和重写，从而促进快速设计修改。我们展示了该技术在各种应用中的多功能性，包括用于可重构网络的光互连结构、用于光计算的光子交叉阵列以及用于光信号处理的可调谐光滤波器。通过将直接激光写入技术的可编程性与 PCM 相结合，我们的技术为可编程光子网络、计算和信号处理提供了机会。此外，可重写光子电路能够以方便且具有成本效益的方式进行快速原型设计和测试，消除对纳米制造设施的需求，从而促进光子学研究和教育向更广泛的社区扩散。