欧洲项目“改造”铌酸锂光学器件，拓展新一代光电子应用

2022-02-16 15:23

2月10-11日，欧洲10家研究机构合力启动了一个价值500万欧元的新项目，该项目是欧盟“地平线2020”计划（the Horizon 2020）的一部分，旨在为新一代光电子应用“改造”铌酸锂光学器件。

“埃琳娜”项目（ELENA）由位于瑞士电子技术中心（CSEM）的阿米尔·加迪米（Amir Ghadimi）领导，项目成员由Soitec（法国）、VPIphotonics（德国）和III-V Lab、Vanguard Automation（德国）、THALES SA（法国）等公司与机构组成。项目期限为42个月，预计将一直运营到2025年6月。

据项目合作伙伴表示，他们的主要目标是开发欧洲首个基于全欧洲供应链的光子集成电路(PIC)平台，据称这也将是欧洲首个基于铌酸锂绝缘体(LNOI)的光子集成电路平台。它们还希望能够共同开发LNOI供应链和多种工艺的材料。

启动声明表示，与欧洲其他现有的PIC平台和其他光子材料(如硅、氮化硅和磷化铟)相比，LNOI提供了作为光电非线性PCI平台的更强新功能，可用于超高速电信网络、光信号处理、可编程PIC、传感和光谱学、激光雷达应用、量子信息处理和量子计算。

声明中还提到了LNOI的光学性能优势，即其高电光系数、高本征二阶和三阶非线性，以及350-5500 nm的大透明窗口。

据介绍，铌酸锂已经广泛应用于光通信，主要是在调制器和光开关中。由于其高电光系数、高固有二阶非线性以及在可见光和红外光谱范围内延伸的宽透明窗口，铌酸锂也被认为是应用于PICs平台的非常有前途的材料。

而ELENA项目的重点将是开发5种先进的光子构造块，利用这些特性实现PIC中的新功能，例如波长转换和参数增益，并提供更快、更高效的调制器。

这些构造块将成为综合工艺设计工具包（PDK）库的一部分，该库将供联合体以外的实体访问。据悉，该平台将以合理的价格向所有感兴趣的光电子行业利益相关者和研发人员开放，ELENA的技术将适用于从电信到激光雷达、量子技术和太空的广泛应用。

最终，ELENA项目的目标是建立一个完整的欧洲供应链，以支持铌酸锂平台的开发延伸。这项工作包括建立一种在工业规模上制造直径150毫米光学级LNOI晶片的工艺。

其他关键目标是开发一种可靠、灵活的封装解决方案，将铌酸锂芯片与光纤和其他PIC平台连接起来，并通过开发四个PIC原型来演示技术和验证结果。这些原型将设计用于电信、量子技术和微波光子学等一系列不同的应用场景。