硅光子学中用于通信与计算的模式复用技术最新进展
光学
2024-04-05 v1 应用物理
摘要
模式复用（MDM）是过去十年在硅光子学（SiPh）中采用的一种技术，通过使用高阶横电或横磁模式将更多数据纳入通信链路。MDM主要用于光通信；然而近年来，MDM在光计算中已有若干应用，包括经典计算和量子计算。尽管MDM在提高光通信吞吐量以及光计算的精度和保真度方面显示出巨大潜力，但其应用扩展仍面临一些挑战。主要挑战之一是缺乏与标准SiPh代工厂兼容的工艺设计套件（PDK）和构建模块库。在此，我们提出了一个使用经典设计和逆向设计开发的MDM组件综合库，与标准220 nm SiPh代工厂兼容。该库包括热光移相器、模式复用器和解复用器、模式转换器、模式交换器以及多模干涉耦合器。我们还讨论了我们在MDM用于数据通信、经典和量子光计算方面的最新成果，包括用于模式可重构光分插复用器（ROADM）的模式选择开关、多模乘累加运算以及多模光子量子处理器。
引用
@article{arxiv.2404.03582,
title = {Recent Advancements in Mode Division Multiplexing for Communication and Computation in Silicon Photonics},
author = {Kaveh Rahbardar Mojaver and Seyed Mohammad Reza Safaee and Sunami Sajjanam Morrison and Odile Liboiron-Ladouceur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.03582},
year = {2024}
}