面向亚微米波长应用的异构钇酸钡光子集成电路

原子和捕获离子系统是新一代基于量子的定位、导航和时钟（PNT）技术的基石。这种量子系统的微型化具有显著的技术优势，尤其是减小系统的尺寸、重量和功耗。然而，这受限于缺乏适用于这些仪器的紧凑型、独立光子集成电路（PIC）。动员此类光子系统需要在亚微米波长上开发完全集成、芯上主动组件。我们展示了基于InGaAs量子阱活性区域与钇酸钡被动组件 wafer-scale键合的980 nm异构光子集成电路。该高产工艺提供>95%的表面面积良率，使我们能够在直径76.2 mm（3英寸）硅晶圆上集成>1300个活性组件。我们展示了一系列功能，包括半导体光放大器、法布里-帕克激光器和分布式反馈激光器，侧波长抑制比达43 dB，单模调谐范围>250 GHz。我们通过泵浆光子挤荡过程测试了芯内激光器的精确波长控制和系统级功能，在同一平台上制造的微环共振器上生成波长为778 nm和752 nm的短波长信号。这些结果为实现基于原子和捕获离子系统的紧凑型量子传感器提供了完整的集成光子引擎。