Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2501.00727

帮助 | 高级搜索

物理学 > 光学

arXiv:2501.00727 (physics)
[提交于 2025年1月1日 ]

标题: 用于亚微米波长应用的异质氧化钽光子集成电路

标题: Heterogeneous tantala photonic integrated circuits for sub-micron wavelength applications

Authors:Nima Nader, Eric J. Stanton, Grant M. Brodnik, Nusrat Jahan, Skyler C. Wright, Lindell M. Williams, Ali Eshaghian Dorche, Kevin L. Silverman, Sae Woo Nam, Scott B. Papp, Richard P. Mirin
摘要: 原子和离子阱系统是新一代基于量子的定位、导航和定时(PNT)技术的支柱。 这种量子系统的微型化带来了巨大的技术优势,尤其是系统尺寸、重量和功耗的减少。 然而,由于缺乏适合这些仪器的紧凑型独立光子集成电路(PICs),这一进展受到了限制。 要实现这种光子系统的移动性,需要在亚微米波长下开发完全集成的片上主动组件。 我们展示了基于InGaAs量子阱主动区域与五氧化二钽被动组件的晶圆级键合,在980 nm波长下工作的异构光子集成电路。 这种高良率工艺提供了> 95%的表面面积良率,并能够在76.2 mm(3英寸)的硅片上集成> 1300个主动组件。 我们展示了一系列功能,包括半导体光放大器、法布里-珀罗激光器以及具有43 dB边模抑制比和> 250 GHz单模调谐范围的分布反馈激光器。 我们通过在同一流程上制造的微环谐振器中泵浦光学参量振荡过程,测试了片上激光器的精确波长控制和系统级功能,生成了波长为778 nm和752 nm的短波信号。 这些结果为实现基于原子和离子阱系统的紧凑量子传感器的全功能集成光子引擎提供了途径。
摘要: Atomic and trapped-ion systems are the backbone of a new generation of quantum-based positioning, navigation, and timing (PNT) technologies. The miniaturization of such quantum systems offers tremendous technological advantages, especially the reduction of system size, weight, and power consumption. Yet, this has been limited by the absence of compact, standalone photonic integrated circuits (PICs) at the wavelengths suitable for these instruments. Mobilizing such photonic systems requires development of fully integrated, on-chip, active components at sub-micrometer wavelengths. We demonstrate heterogeneous photonic integrated circuits operating at 980 nm based on wafer-scale bonding of InGaAs quantum well active regions to tantalum pentoxide passive components. This high-yield process provides > 95 % surface area yield and enables integration of > 1300 active components on a 76.2 mm (3 inch) silicon wafer. We present a diverse set of functions, including semiconductor optical amplifiers, Fabry-Perot lasers, and distributed feedback lasers with 43 dB side-mode suppression ratio and > 250 GHz single-mode tuning range. We test the precise wavelength control and system level functionality of the on-chip lasers by pumping optical parametric oscillation processes in microring resonators fabricated on the same platform, generating short-wavelength signals at 778 nm and 752 nm. These results provide a pathway to realize fully functional integrated photonic engines for operation of compact quantum sensors based on atomic and trapped-ion systems.
评论: 12页,5图
主题: 光学 (physics.optics) ; 应用物理 (physics.app-ph)
引用方式: arXiv:2501.00727 [physics.optics]
  (或者 arXiv:2501.00727v1 [physics.optics] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.00727
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Nima Nader [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 1 月 1 日 05:16:40 UTC (13,759 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.optics
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-01
切换浏览方式为:
physics
physics.app-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号