美國研發鈮酸鋰製造新技術

    鈮酸鋰因其電光特性而聞名，已成為最廣泛使用的光學材料之一。鈮酸鋰調製器是現代電信領域的支柱，將電子數據轉換為光纜末端的光信息，但使用鈮酸鋰小規模製造高質量器件非常困難，導致無法實現集成晶片應用。

    日前，哈佛大學John A. Paulson工程與應用科學學院（SEAS）的研究人員已經開發出一種技術，使用鈮酸鋰製造高性能光學微結構，從而打開了通往超高效集成光子電路、量子光子學及微波—光轉換等領域的大門。

    該項研究使用傳統微製造工藝，製造出具有超低損耗和高度光學限制的高質量鈮酸鋰器件。Loncar實驗室憑藉在鑽石領域的專業知識，使用標準等離子蝕刻在鈮酸鋰薄膜上雕刻微諧振器，並證明納米波導可以在一米長的光路上傳播光線，而光功率只損失大約一半。而同樣條件下，先前的鈮酸鋰器件中傳播的光將損失至少99％。由於納米波導每米傳播損耗小於3dB，科學家可以在1米的路徑長度上對光進行複雜操縱。此外這些波導能夠彎曲，因此一米長的波導可以包裝在一釐米大小的晶片內。

    該成果是集成光子學和鈮酸鋰光子學的一個重大突破，將使各種光電功能成為可能，並意味著鈮酸鋰將解決數據中心光鏈路的關鍵應用問題。鈮酸鋰薄膜（TFLN）非常適用於任何需要調製光線或改變光線頻率的功能。在接下來的幾年中，TFLN將為數據中心提供光學模塊，以實現類似於今天電信設備的功能，但體積更小、成本更低、功耗更低。

    研究人員的下一步目標是在該成果基礎上，開發鈮酸鋰平臺，應用於光通信、量子計算和通信以及微波光子學等一系列領域。