技术突破概述 - 加州理工学院科学家成功开发出一种在硅晶圆上导引光线的新方法 在可见光波段实现接近光纤的低讯号损失 [1] - 该突破为新一代超高相干且高效率的光子积体电路铺平道路 预期将对精密量测 AI资料中心通讯以及量子运算等多种芯片应用产生深远影响 [1] 技术原理与实现 - 方法透过光刻技术 将与光纤相同的材料锗硅酸盐制作成奈米级波导 [1] - 波导以螺旋几何结构布置 以延长光的传播路径 并能有效在光纤与半导体雷射之间转移光线 [1] - 由于材料熔点相对较低 研究团队能将元件放入炉中进行回流处理 使波导表面平滑度达到原子级 大幅抑制传统可见光PICs的散射损失 [2] 性能表现与应用潜力 - 以新平台制作的元件在近红外线波段的表现 已达到顶尖氮化硅器件的水准 [2] - 在可见光波段 新材料的性能表现显著优于氮化硅 [2] - 这项技术扩展了可用波长范围 将支援许多重要的原子操作 使芯片级原子感测器 光学时钟与离子捕获系统成为可能 [2]