面向可见光与低温的 CMOS 兼容压电光机械可调光子学
应用物理
2019-10-23 v1
摘要
我们展示了一种通过压电光机械耦合、使用紧密机械耦合的氮化铝致动器在氮化硅光子集成电路中实现相位与振幅调制的平台。该平台在 CMOS 代工厂制造，可实现面向可见光波长的可扩展有源光子集成电路，且压电驱动在降至低温时性能无退化。作为该平台潜力的示例，我们展示了一个紧凑（约 40 μm 直径）氮化硅环形谐振调制器，工作于 780 nm，本征品质因子超过 150 万，施加 2 V 时消光比变化大于 10 dB，开关时间小于 4 ns，开关能量为 0.5 pJ/bit。我们在室温与 7 K 下对该典型器件进行了表征。在 7 K 时，器件电阻约为 20 Teraohms，使其能以亚皮瓦电功耗运行。我们进一步展示了同一平台中构建的马赫-曾德尔调制器，具有压电可调相移臂，室温下开关时间常数为 750 ns、稳态功耗为 20 nW。
引用
@article{arxiv.1908.09746,
title = {CMOS-compatible, piezo-optomechanically tunable photonics for visible wavelengths and cryogenic temperatures},
author = {P. R. Stanfield and A. J. Leenheer and C. P. Michael and R. Sims and M. Eichenfield},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.09746},
year = {2019}
}