低损耗 芯片级可编程硅光子处理器

Opto-ElectronicAdvances的新出版物讨论了低损耗芯片级可编程硅光子处理器。集成光信号处理器已被确定为光信号光处理的强大引擎。它们可以在具有极高控制精度的小型芯片上实现宽带和稳定的信号处理操作。目前，人们对提供功能可重构性非常感兴趣，以匹配可编程微电子处理器的关键优势。

为了实现具有大量调谐元件的大规模可编程PIC，挑战在于降低硅光子波导的损耗并最大限度地减少由这些调谐元件的移相器的制造缺陷引起的随机相位误差。

本文作者通过引入低损耗多模光子波导螺旋和低随机相位误差马赫-曾德开关，提出了一种高性能可编程硅光子处理器。这些波导螺旋设计为宽达2µm，可实现0.28dB/cm的超低传播损耗，远小于传统的硅波导(2-3dB/cm)。

同时，这些MZCs和MZSs设计有2µm宽的臂波导，因此MZC/MZS臂中的随机相位误差可以忽略不计，在这种情况下，这些MZSs/MZCs的校准变得容易，而且功耗更低可以大大减少相位误差的补偿。此外，每个通道都有一个Ge/Si光电探测器和光栅耦合器来检测信号。

通过对该器件进行编程，这款可编程硅光子处理器成功地验证了许多截然不同的功能，包括可调谐时间延迟、微波光子波束形成、任意光信号滤波和任意波形生成。