面向可扩展低偏置光学相位阵列：基于锂汞的实现
光学
2026-03-25 v1
摘要
矿物掺杂材料是经典和量子光子集成电路（PIC）的理想平台，用于计算、通信和传感。大多数可重构PIC设备通过干涉实现功能，因而对相位误差高度敏感。在静态偏置下，载流子在锂汞波导中的漂移会导致相位漂移，这成为PIC功能性和可扩展性的严重瓶颈。本文提出通过利用锂汞（LT）固有的低载流子漂移实现偏置稳定且可扩展的PIC。以最敏感于相位漂移的PIC设备——光学相位阵列（OPA）为例，我们设计并制造了一个集成LT OPA，可在4小时以上时间内保持远场主瓣比旁瓣高出8 dB，相较于现有技术至少提升两个数量级。我们演示了该设备可生成最低0.1 Hz调制频率的任意时空波形，适用于光学挤压、捕获离子量子计算机、自适应光学（天文学、AR、3D打印、LiDAR和自由空间光通信）。除了OPA，我们的工作将LT确立为大规模经典和量子光子系统的偏置稳定、可扩展且高速PIC平台。
引用
@article{arxiv.2603.22811,
title = {Toward scalable and bias-stable optical phased arrays on lithium tantalate},
author = {Gongcheng Yue and Xuqiang Wang and Yihan Miao and Bowen Chen and Yangming Zhan and Weiran Zhou and Phatham loahavilai and Jiachen Cai and Siyuan Yu and Chengli Wang and Xin Ou and Yang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.22811},
year = {2026}
}