Неволатильная реконфигурируемая кремниевая фотоника на основе материалов с фазовым переходом

Non-Volatile Reconfigurable Silicon Photonics Based on Phase-Change Materials
Arka Majumdar, Jiajiu Zheng, Zhuoran Fang, Rui Chen
2021-10-20
SCID:  54.1/yf3jtqzb Discuss with AI
энергонезависимая реконфигурируемая кремниевая фотоникаматериалы с фазовым переходомфотонные интегральные схемыфотонные переключателитермооптический эффект
Abstract (AI)
Традиционные методы настройки кремниевых фотонных сетей главным образом основаны на термооптическом эффекте или дисперсии свободных носителей заряда. Недостатками этих методов являются их волатильный характер и чрезвычайно малое изменение комплексного показателя преломления (Δn). Материалы с фазовым переходом (PCM), такие как Ge2Sb2Te5, обеспечивают отличное решение благодаря резкому различию показателей преломления в двух состояниях, между которыми можно обратимо переключаться без энергозатратного удержания состояния. В данной работе рассматривается современный прогресс в области неволатильной реконфигурируемой кремниевой фотоники на основе PCM. Сначала приводится общее введение в свойства материалов PCM, используемые в интегральной фотонике, и обсуждаются рабочие длины волн. Затем рассматриваются различные фотонные переключатели, созданные на основе этих материалов PCM. Наконец, рассматриваются современные применения фотонных интегральных схем на основе PCM и обсуждаются перспективные направления дальнейшего развития этой области.
Key Findings
1
Материалы с фазовым переходом обеспечивают энергонезависимое обратимое переключение между состояниями с большим контрастом показателя преломления, что позволяет создавать реконфигурируемую кремниевую фотонику.
2
Рассмотрены фотонные переключатели и применения фотонных интегральных схем на основе материалов с фазовым переходом, а также обозначены перспективные направления исследований.
3
В обзоре обобщены свойства материалов с фазовым переходом, используемые в интегральной фотонике, и рассмотрены диапазоны рабочих длин волн.
4
Традиционная настройка кремниевой фотоники на основе thermo-optic-эффекта или эффекта дисперсии свободных носителей является энергозависимой и обеспечивает лишь небольшое изменение комплексного показателя преломления.
Research Object

энергонезависимая реконфигурируемая кремниевая фотоника на основе материалов с фазовым переходом (PCM)

Research Subject

свойства материалов, рабочие длины волн, механизмы переключения и применения в интегрированной фотонике, обеспечиваемые большим обратимым контрастом показателя преломления между состояниями PCM

Publication Details
Publication Date
2021-10-20
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
103
Access Type
Author Information
Authors
Arka Majumdar
Jiajiu Zheng
Zhuoran Fang
Rui Chen
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat →
Make a presentation
100%