“卓粤量子沙龙”｜第十四期：超低损耗异质集成氮化硅光芯片技术和应用

    2022年02月25日下午，量子科学与工程研究院党总支在量子研究院518报告厅举办了第十四期卓粤量子沙龙活动，本次沙龙邀请了国际量子研究院研究员刘骏秋老师为研究院师生带来了主题为“超低损耗异质集成氮化硅光芯片技术和应用”的精彩报告，主持人为量子研究院研究员贺煜老师。本次卓粤量子沙龙采用线上和线下相结合的方式进行学术分享，线上在蔻享学术平台上以直播的形式呈现，活动全程累计参与直播观看人次近三千。

如标题所示，刘骏秋老师的报告涉及四个主题，即“超低损耗”、“异质集成”、“氮化硅”和“光芯片”。刘骏秋老师首先从集成光学（“光芯片”）讲起，简要讲解了集成光学的发展历史、驱动、技术优势，和光芯片基本架构。然后他着重介绍了光芯片上的多通道相干光源，即“片上光频率梳”的原理和结构。光频率梳在时域上是周期超短脉冲激光，在频域上表现为一系列严格等间隔频率、彼此之间有稳定的相位关系的连续光分量。光频率梳是一把测量频率的尺子，可以用来测量极其精确的时间间隔，在光学原子钟、原子分子光谱、通信、微波、天体观测、传感上有广泛且深刻的应用。

接着，刘骏秋老师介绍了目前实现片上光频率梳最主流的材料——氮化硅。氮化硅是集成光学三大主流材料之一（硅，磷化铟，氮化硅），也是目前最成熟的芯片集成光频率梳技术平台。刘骏秋老师重点介绍了他在瑞士求学和工作期间在氮化硅集成光芯片上实现的两个重要工作，即：1. 实现了光在氮化硅芯片里的传播损耗低至每米1 dB；2. 实现了氮化硅光芯片与激光器和调制器的异质集成。

最后，刘骏秋老师介绍了他参与的几项利用超低损耗异质集成氮化硅光芯片实现的系统应用，包括激光雷达、微波生成、光通讯、光神经网络等。

    在随后的自由提问环节中，线上与线下的参会人员积极热烈地提出了各种科学问题，刘骏秋老师均一一给予了耐心讲解，答疑解惑，还与参会人员分享了自己对氮化硅光芯片未来在量子信息科学里的应用的看法，满足了参会人员高涨的求知欲和澎湃的热情。