デラウエア大学、次世代集積フォトニックソリューション

November, 21, 2019, Newark--デラウエア大学の研究チームは、新しいスケーラブルプラットフォームでレーストラック共振器設計を利用し、高速でパワー効率のよい光変調器を実現する。
　デラウエア大学電気・コンピュータ工学部(University of Delaware Department of Electrical and Computer Engineering)の研究チームは、変調効率強化のための改良電極を持つ､初のSiN-LN電気-光可変レーストラック共振器を実証した。チームは、研究成果をOSA Advanced Photonics Congress (APC)で発表した。
　SiとInPは、集積フォトニクスファウンドリで人気のある材料であるが、それらは超ワイドバンド、高速位相変調には適していない。加えて、それらの材料は、高い光出力に対処できない。すべてをうまく取り扱う一つの材料は存在しないため､将来のフォトニックデバイスは、多様な材料を利用する必要がある。したがって、新しい材料系の利用は、SiとInPの短所を埋めるために望ましい。このシステムは、薄膜リチウムナイオベート(LN)電気-光特性と､シリコンナイトライド(SiN)の低損失､高い光パワー取扱能力を統合する｡
　博士課程学生､Abu Naim R. Ahmedは､｢わたしの研究は､エネルギー効率の良い光ネットワークと次世代PICs向けのコンポーネントに焦点を当てている｡アプリケーションは､IoT､オンチップデータルータ､超伝導量子コンピュータ､人工知能(AI)､5Gネットワークである｣とコメントしている｡さらに同氏は､｢これら次世代技術の全ての要求は､低駆動電流､超広帯域､高速データ伝送､スモールフットプリント､CMOS適合製造工程である｡これらの課題に対処するために､われわれは新しいハイブリッド材料系を実証した｡これは､薄膜LNとSiNを結合させたフォトニックプラットフォームをベースにしている｡われわれが実証したことは､従来のマイクロ製造プロセスを使い､LNのエッチングなしで､可変､高品質光マイクロリング共振器を製造できると言うことである｣｡
　LNとSiNの組合せにより高速､高効率で省エネアクティブデバイスが可能になる｡このハイブリッド材料プラットフォームで新しい改良レーストラック構造を使い､従来のバルクLNデバイスを遙かに上回る電気-光変換効率が達成可能である｡さらに､提案したデバイスは､長さが10倍短い｡｢この比較的研究されていない材料プラットフォームを使い､われわれは最近､サブボルト電気-光変調器も実現した｡これは､40年以上の幻の目標であった｡われわれの考えでは､これはRF-フォトニック技術のブレイクスルーである｡また､このハイブリッドプラットフォームは､将来の集積フォトニックネットワークにとって実行可能なソリューションになる｣とAhmedは話している｡