基于薄膜AlScN的聲光調(diào)制器研究

近日，上海大學(xué)微電子學(xué)院集成光子芯片團隊在摻鈧氮化鋁（AlScN）集成聲光調(diào)制器研究上取得重要進展，成果被國際知名光學(xué)期刊《Photonics Research》接收發(fā)表，題為“Demonstration of acousto-optical modulation based on thin-film AlScN photonic platform”。上海大學(xué)微電子學(xué)院2021級碩士研究生邊可偉為第一作者，團隊負責(zé)人胡挺教授和鄭少南副教授為通訊作者，上海大學(xué)為第一署名單位。

摻鈧氮化鋁薄膜憑借其優(yōu)秀的壓電性能，寬透明窗口且與成熟的互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）工藝兼容的優(yōu)勢，是實現(xiàn)集成聲光調(diào)制器的新型材料。

本研究首次報道了基于薄膜AlScN的聲光調(diào)制器。通過設(shè)計聲光相互作用結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了最高-19.2 dB的調(diào)制效率，同時，調(diào)制的射頻3-dB帶寬為5.9 MHz。在此基礎(chǔ)上，實驗還演示了基于多模波導(dǎo)中的多模態(tài)聲光調(diào)制，在通信波長范圍內(nèi)0.48 nm的光學(xué)帶寬上實現(xiàn)了高對比度（>10 dB）的非互易聲光調(diào)制。這項工作為聲光調(diào)制器在實現(xiàn)微波光子濾波器、片上無磁光隔離器和光循環(huán)器等潛在應(yīng)用提供了一種新的解決方案。

本工作得到了國家自然科學(xué)基金和上海市自然科學(xué)基金的支持。

上海大學(xué)集成光子芯片團隊聚焦集成光子學(xué)領(lǐng)域前沿，通過研究基礎(chǔ)理論、器件微納結(jié)構(gòu)與功能，以及CMOS兼容工藝中的關(guān)鍵技術(shù)，探索集成光子芯片在高速光通信/光互連、多維智能傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1364/PRJ.517719