硅光子微机电系统实现技术突破

为了应对不断增长的数据速率，光纤通信系统使用许多专用波长的单独通信信道，这种技术称为波分复用。这些通道在通过光纤传输之前在多路复用器中组合。为了检索数据，光谱在接收端被解复用。通常，此操作是使用光子集成电路(PIC)执行的。PIC将光限制并引导到微型组件中，这些组件在多个波长通道中操纵信息，例如阵列波导光栅或集成环形谐振器。

近期，学者Hamed Sattari带领的研究团队通过物理移动光子集成电路中的悬浮硅环形谐振器，展示了一种用于解复用操作的节能组件。环形谐振器的机械位移允许将波长通道提取到总线波导中，有效地充当微机械操作的分插滤波器。静电驱动机制建立在微机电系统(MEMS)之上，这是一种广泛应用于消费电子产品的技术，例如视频投影仪的微镜。与这些已有的光学MEMS相比，团队展示的新型硅光子MEMS大约小了3个数量级。环形谐振器的波导横截面小于650nmx220nm，小于500nm的位移足以操作滤波器。与现有的MEMS产品相比，这种紧凑的占位面积允许快速运行，并且静电驱动机制确保了极低的功耗，使这种新型滤波器具有高能效。

“我们的研究在硅光子MEMS技术成熟度方面迈出了重要一步，”Sattari说，“现在可以构建由数千个组件组成的大规模光子集成电路，例如分插滤波器，提供一个缺失的平台，可以使数据中心和光纤通信应用更加节能。”

来源：Phys.org