美研发出铌酸锂制造新技术

铌酸锂因其电光特性而闻名，已成为最广泛使用的光学材料之一。铌酸锂调制器是现代电信领域的支柱，将电子数据转换为光缆末端的光信息，但使用铌酸锂小规模制造高质量器件非常困难，导致无法实现集成芯片应用。

日前，哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院（SEAS）的研究人员已经开发出一种技术，使用铌酸锂制造高性能光学微结构，从而打开了通往超高效集成光子电路、量子光子学及微波—光转换等领域的大门。相关研究结果发表在《Optica》上。

该项研究使用传统微制造工艺，制造出具有超低损耗和高度光学限制的高质量铌酸锂器件。Loncar实验室凭借在钻石领域的专业知识，使用标准等离子蚀刻在铌酸锂薄膜上雕刻微谐振器，并证明纳米波导可以在一米长的光路上传播光线，而光功率只损失大约一半。而同样条件下，先前的铌酸锂器件中传播的光将损失至少99％。由于纳米波导每米传播损耗小于3dB，科学家可以在1米的路径长度上对光进行复杂操纵。此外这些波导能够弯曲，因此一米长的波导可以包装在一厘米大小的芯片内。

该成果是集成光子学和铌酸锂光子学的一个重大突破，将使各种光电功能成为可能，并意味着铌酸锂将解决数据中心光链路的关键应用问题。铌酸锂薄膜（TFLN）非常适用于任何需要调制光线或改变光线频率的功能。在接下来的几年中，TFLN将为数据中心提供光学模块，以实现类似于今天电信设备的功能，但体积更小、成本更低、功耗更低。

研究人员的下一步目标是在该成果基础上，开发铌酸锂平台，应用于光通信、量子计算和通信以及微波光子学等一系列领域。

原文链接：https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?URI=optica-4-12-1536.