低损耗宽带非易失相变定向耦合器开关
应用物理
2020-01-28 v2 光学
摘要
现场可编程门阵列（FPGA）的光学等效器件对大规模光子集成电路极具吸引力。以往依赖微弱且易失的热光或电光效应的可编程光子器件通常存在 footprint 大与能耗高的问题。相变材料（PCMs）因相变时折射率的巨大非易失变化而提供了有前景的解决方案。然而，PCMs 中的大光学损耗带来了严重问题。在此，通过采用非对称定向耦合器设计，我们展示了 PCM 包覆的硅光子 1×2 与 2×2 开关，其插入损耗低至约 1 dB，耦合长度紧凑约为 30 {\mu}m，同时在 30 nm 带宽上保持小于约 10 dB 的小串扰。所报道的光开关将作为光学 FPGA 中网格的构建模块，用于光互连、神经形态计算、量子计算与微波光子学等应用。
引用
@article{arxiv.1811.08490,
title = {Low-loss and broadband non-volatile phase-change directional coupler switches},
author = {Peipeng Xu and Jiajiu Zheng and Jonathan Doylend and Arka Majumdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.08490},
year = {2020}
}