非易失性电可重构集成光子开关
应用物理
2020-06-30 v1 光学
摘要
由于受神经形态计算、量子信息与微波光子学等新兴应用驱动的片上电子-光子系统需求增长，光子集成电路（PICs）的可重构性已变得愈发重要。这些领域的成功通常需要高度可扩展的光子开关单元作为基本构建模块。然而，当前光子开关主要依赖具有微弱、易失性热光或电光调制效应的材料，导致大尺寸 footprint 与高能耗。作为一种有前景的替代方案，硫系相变材料（PCMs）以静态、自保持方式表现出强调制。在此，我们展示了使用 PCM 包覆硅波导与微环谐振器的非易失性电可重构光子开关，其本质紧凑且节能。通过原位硅 PIN 加热器驱动相变，在以互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容工艺中实现了近零附加损耗与高耐久可逆开关。我们的工作有望实现超大规模通用可编程集成光子处理器。
引用
@article{arxiv.1912.07680,
title = {Nonvolatile electrically reconfigurable integrated photonic switch},
author = {Jiajiu Zheng and Zhuoran Fang and Changming Wu and Shifeng Zhu and Peipeng Xu and Jonathan K. Doylend and Sanchit Deshmukh and Eric Pop and Scott Dunham and Mo Li and Arka Majumdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07680},
year = {2020}
}