基于 PZT 驱动声波的硅光子光调制
光学
2022-05-24 v3 应用物理
摘要
调控光与声的相互作用为光子集成电路（PICs）开辟了从光量子控制到高速信息处理的新可能。然而，Si PICs 中声波的驱动通常需要集成压电薄膜。锆钛酸铅（PZT）因其强压电和机电耦合系数而是一种有前景的材料。遗憾的是，传统在硅上生长 PZT 的方法因存在光学损耗中间层而不利于光子应用。本工作中，我们报道利用光学透明缓冲层在绝缘体上硅（SOI）光子芯片上集成高质量 PZT 薄膜。我们展示了利用 PZT 驱动声波在硅波导中实现声光调制。我们在 PZT 薄膜上通过接触式光刻和电子束光刻分别制备叉指换能器（IDTs）以产生 MHz 和 GHz 范围的声波。由 350 nm 厚金（Au）IDT（20 对指）在 576 MHz 获得 VL 3.35 Vcm。在考虑质量加载和光栅反射效应后，由仅含 4 对指的 100 nm 厚铝（Al）IDT 在 2 GHz 测得 VL 3.60 Vcm。因此，无需图形化 PZT 薄膜或悬空器件，我们获得了可与基于 SOI 的先进调制器媲美的优值，使其成为未来集成中宽带高效声光调制器的有力候选。
引用
@article{arxiv.2112.07988,
title = {Light modulation in Silicon photonics by PZT actuated acoustic waves},
author = {Irfan Ansari and John P. George and Gilles F. Feutmba and Tessa Van de Veire and Awanish Pandey and Jeroen Beeckman and Dries Van Thourhout},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07988},
year = {2022}
}