由宽带低损耗相变材料实现的非易失可重构集成光子学
光学
2021-06-22 v1 应用物理
摘要
相变材料（PCMs）长期被用作可重写光盘以及后来随机存取存储器中的存储介质。近年来，PCMs 与纳米光子结构的集成引入了非易失可重构光学的新范式。然而，典型 PCM Ge2Sb2Te5 在可见光与通信波长下的高损耗从根本上限制了其应用。Sb2S3 近年作为一种宽带隙 PCM 崭露头角，其透明窗口覆盖 610nm 至近红外。本文中，Sb2S3 的强光学相调制与低光学损耗在 750nm 与 1550nm 的集成光子平台上首次得到实验验证。与硅不同，Sb2S3 的热光系数呈负值，使得 Sb2S3-Si 混合平台对热波动较不敏感。最后，我们演示了一种 Sb2S3 集成非易失微环开关，其可在高、低传输态之间电调谐，对比度超过 30dB。我们的工作实验验证了 Sb2S3 在固态量子发射体与通信相关波长范围内的显著相变与低损耗，为光学现场可编程门阵列、制备后修整以及大规模集成量子光子网络等潜在应用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2101.04316,
title = {Non-volatile reconfigurable integrated photonics enabled by broadband low-loss phase change material},
author = {Zhuoran Fang and Jiajiu Zheng and Abhi Saxena and James Whitehead and Yueyang Chen and Arka Majumdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04316},
year = {2021}
}