基于薄膜铌酸锂光子芯片上垂直渐变的高效边缘耦合器
光学
2023-11-13 v1 应用物理
摘要
在过去十年中，基于薄膜铌酸锂（TFLN）的光子集成电路（PICs）在光通信、非线性光子学和量子光学等多个领域取得进展。一个关键组件是将 PICs 连接至光源或探测器的有效边缘耦合器。在此，我们提出一种具有楔形 TFLN 波导和氮氧化硅（SiON）包层的创新边缘耦合器设计。实验结果表明，TFLN PIC 与 3 μm 模场直径（MFD）透镜光纤之间的耦合损耗低至 1.52 dB/端面，理论上可优化至 0.43 dB/端面。该边缘耦合器与 MFD 为 3.2 μm 的 UHNA7 光纤之间的耦合损耗降低至 0.92 dB/端面。该设计保持了稳健的制备与对准容差。重要的是，耦合器 TFLN 波导的最小线宽（600 nm）可利用代工厂可用的 i-line 步进光刻轻松实现。本工作有益于 TFLN 集成平台的发展，例如片上电光调制器、频率梳生成和量子传感器。
引用
@article{arxiv.2311.05837,
title = {High-efficiency edge couplers enabled by vertically tapering on lithium-niobate photonic chips},
author = {Di Jia and Qiang Luo and Chen Yang and Rui Ma and Xuanyi Yu and Feng Gao and Qifan Yang and Fang Bo and Guoquan Zhang and Jingjun Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.05837},
year = {2023}
}