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世界'■使用标准硅制造工艺构建的第一个电动混合硅激光器

来自加利福尼亚大学的研究人员,圣巴巴拉(UCSB)和英特尔公司建立了世界'S使用标准硅制造工艺的第一电动混合硅激光器。

这种突破解决了生产低成本,高带宽硅光子电气元件的最后一个主要障碍之一,用于未来和周围的计算机和数据中心。

研究人员能够将磷化铟的发光性能与硅的光路径能力结合到单个混合芯片中。当施加电压时,磷化铟中产生的光进入硅波导以产生可用于驱动其他硅光子器件的连续激光束。基于硅的激光可以在计算机中更广泛地使用光子学,因为通过使用大容量硅制造技术可以大大降低成本。

"这可以带来低成本,T比电平光学'data pipes'在未来的计算机内部,帮助成为高性能计算应用的新时代,"说英特尔主任马里奥帕西西亚'S光子技术实验室。"虽然远离成为商业产品时,我们相信数百个,也可能与其他硅光子组件集成到单个硅芯片上。"

"我们的研究计划与英特尔突出了工业和学术界如何共同努力推进科学技术,"John Bowers是UC Santa Barbara电脑工程教授的教授。"By combining UCSB'使用磷化铟和英特尔的专业知识'S Silicon Photonics专业知识,我们已经证明了一种基于可在晶片,部分晶片或模具水平的粘合方法的新型激光结构,并且可以成为大规模光学集成到硅平台上的解决方案。这标志着高度集成的硅光子芯片的开始,可以以低成本生产的质量。"

技术细节

虽然今天广泛用于大规模生产经济生产的数字电子产品,但硅也可用于路线,检测,调制甚至放大光,但不能有效地产生光。相比之下,基于磷化铟的激光器今天在电信设备中使用。但需要单独组装和对齐它们使它们变得太昂贵,无法在高卷中建立并且以PC行业所需的低成本。

混合硅激光器涉及采用基于磷化铟基材料的新颖设计,同时使用硅波导含有和控制激光器的光产生和放大。制造装置的关键是使用低温,氧等离子体 - 带电氧气 - 在两种材料的表面上形成薄氧化物层(大约25个原子厚)。

当加热并压在一起时,氧化物层用作a"glass-glue"将两种材料融入单个芯片中。当施加电压时,基于磷化铟基材料中产生的光通过氧化物"glass-glue"层和进入硅芯片'在其中包含和控制的S波导,形成混合硅激光器。波导的设计对于确定混合硅激光器的性能和特定波长至关重要。

http://www.ucsb.edu

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