锂汞镍/锂铎集成光子学中的阵列波导栅格

阵列波导栅格（AWG）是广泛用于分割和组合不同光 wavelength的光子组件。在波长分复用（WDM）系统中发挥关键作用，通过在单个光纤上高效路由多个数据通道，并作为各种光信号处理、计算、成像和光谱应用的构建模块。最近，人们对将AWG集成到矿物平台上感兴趣，由于该平台同时提供高效的电光调制能力，从而为实现完全集成的WDM发射器提供了前景。迄今为止，在X切薄膜锂硼酸盐（$\mathrm{LiNbO}_3$）平台上已实现了若干次演示，但$\mathrm{LiNbO}_3$的大各向异性会使设计复杂化并降低AWG性能。为此，我们使用最新developed的基于薄膜锂铎（$\mathrm{LiTaO}_3$）的集成光路（PICs），该材料与$\mathrm{LiNbO}_3$相似的Pockels系数，但显著降低了光各向异性，作为替代平台。本文中，我们在 wafer-scale上使用深紫外光刻制造了$\mathrm{LiTaO}_3$ AWG。制造的AWG特征为通道间距为100 GHz，插入损耗< 4 dB，串扰< -14 dB。此外，我们首次在$\mathrm{LiTaO}_3$平台上实现了循环AWG以及复用/解复用AWG对。这种 wafer-scale制造不仅确保了均匀性和可重复性，也为实现矿物集成平台上的volume-manufactured集成WDM发射器铺平了道路。