基于薄膜铌酸锂的高性能多功能集成光路
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作者:
作者单位:

1.中国科学院大学,北京100049;2.中国科学院半导体研究所 集成光电子国家重点实验室,北京100083;3.中国科学院微小卫星创新研究院,上海201304;4.上海微小卫星工程中心,上海201210

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通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

北京市自然科学基金(424206)和中国科学院青年创新促进会(2021108)


High performance multifunction integrated optic circuits base on thin-film lithium niobate
Author:
Affiliation:

1.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;2.State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors,;3.Innovation Academy for Microsatellites, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201304, China;4.Shanghai Engineering Center for Microsatellites, Shanghai 201210, China

Fund Project:

Beijing Natural Science Foundation (424206) and the Youth Innovation Promotion Association, CAS (2021108)

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    摘要:

    本文介绍了一种前沿性的多功能集成光路(Multifunction Integrated Optic Circuit ,MIOC)设计,该设计基于薄膜铌酸锂,在尺寸、半波电压要求和集成能力方面超越了传统的基于体波导的MIOC。通过实施亚波长光栅结构,我们实现了超过29dB的偏振消光比(PER)。此外,我们的电极设计使电压长度积(VπL)低于2V·cm,而双锥形耦合结构则显著降低了插入损耗。这一进步为光学陀螺仪的小型化和集成化提供了关键方向,标志着对该领域的重大贡献。

    Abstract:

    This paper introduces an innovative Multifunction Integrated Optic Circuit (MIOC) design utilizing thin-film lithium niobate, surpassing traditional bulk waveguide-based MIOCs in terms of size, half-wave voltage requirements, and integration capabilities. By implementing a sub-wavelength grating structure, we achieve a Polarization Extinction Ratio (PER) exceeding 29 dB. Furthermore, our electrode design facilitates a voltage-length product (VπL) below 2 V·cm, while a double-tapered coupling structure significantly reduces insertion loss. This advancement provides a pivotal direction for the miniaturization and integration of optical gyroscopes, marking a substantial contribution to the field.

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  • 收稿日期:2024-12-31
  • 最后修改日期:2025-03-07
  • 录用日期:2025-03-11
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