数据中心云互联业务、超带宽视频业务、5G移动业务等新兴业务推动了光子集成电路(PIC)的快速发展，满足了通信系统对互联网日益增长的需求。

 

然而， 杏耀平台的体会，如今的图片大多被认为是平面结构，能够在一个平面内引导光线。这种平面性的出现是因为传统的自上而下的制造过程。

 

多光子光刻技术是一种新的和有前途的3D打印技术，杏耀代理与传统的无尘室制造方法相比，可以更容易地制造3D物体。

 

通过这种技术，在打开第三维使用的功能时，对于PICs的实现不再存在自顶向下公开的限制。利用增材制造的概念，3D多光子光刻涉及使用飞秒光源在聚焦于材料的特定位置时启动双光子聚合。该技术被用于实现高分辨率的三维光子结构。

 

新加坡科技与设计大学(SUTD)的研究人员展示了高分辨率3D波导，它超越了单平面光约束的限制。在发表在《先进光学材料》上的论文中，光子学设备与系统组的高红伟博士、唐黎明教授和他们的同事演示了高分辨率3D波导，它以螺旋和空气桥的结构引导光(参见下面的SEM图像)。

 

除了这些新器件，他们还展示了极低损耗的3D波导耦合器，其光纤-波导耦合损耗为1.6dB, 3dB带宽超过60nm。这与目前的行业标准形成对比，目前的行业标准要求非常劳动密集型的包装，损失约1dB。研究小组证明，他们的损失是低的，不需要任何后处理或后制造包装。高分辨率制造也导致了亚微米特征尺寸的环形谐振器。

 

“制造的光子器件是光子集成电路领域的一个创新进展。重要的是，我们还能够通过这些波导演示30Gb/s的NRZ和56Gb/s的PAM4数据传输。这是非常重要的，因为这些高速测试格式和速率与目前商用直接检测收发器产品所使用的格式和速率是一致的。

 

事实上，研究小组设法从光子器件中得出NRZ(误码率(BER) = 10?12)和PAM4 (BER = 10?6)只有0.7 dB的小功率损失。这些结果成功地证明了通过3D制作的波导可以实现高速、无误差的光传输。这也展示了该设备作为低损耗波导和光互连的适用性。

 

“重要的是，这些波导的3D质量允许我们超越传统平面结构的限制。这样，就有可能实现更高密度的图片。高分辨率、亚微米尺度的特征尺寸也很有前景，尤其是在实现光谱滤波、谐振器结构和超表面等高级功能方面，杏耀注册”高博士说，他是该论文的第一作者和SUTD的博士后研究员。

 

“这项工作证明了增材制造在制造具有高分辨率的高级3D设计的先进光子器件方面的潜力，”合著者、SUTD的副教授Low Hong Yee补充说。

 

在未来，实现高分辨率三维光子结构的能力可能会在光子学的形式和功能方面带来更多的进步，包括先进的光信号处理、成像技术和光谱系统。