近日，我院光信息技术团队集成光学课题组在光栅调控硅光芯片方面取得新进展，相关工作“Ultra-compact and polarization-insensitive silicon waveguide 3×3 star-crossing based on composite subwavelength grating metamaterials”发表在Optics Letters（2024, 49(15)），硕士研究生于千里为论文的第一作者，吴胜保副教授为通讯作者。
随着大数据、生成式人工智能等新一代变革性信息技术的涌现，微处理器的性能正面临前所未有的挑战，与集成电路兼容的硅光芯片是最具潜力的技术路径。交叉波导耦合器是实现高集成度、大容量硅光芯片最重要的元器件之一。本工作中，作者提出采用多种超构亚波长光栅阵列复合的方法，分别对光信号的波前和模式进行精细调控，首次实现了偏振无关的3×3星型交叉波导耦合器，尺寸仅12.68×10.98 μm²。实验结果表明，在光通信C波段，器件具有优秀的性能，其中插入损耗IL ≤0.35 dB/0.4 dB (TE/TM)，串扰CT ≤-31.5 dB/-28.6 dB。该器件可用于构建面向光互连、光计算、片上传感等应用的高性能硅光芯片，器件原理为硅光芯片设计提供了新的思路。
以上工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金、河北大学引进人才启动项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1364/OL.529947
