研究透视：无铜光子芯片-微腔光频梳 | Nature

背景：光频梳技术在通信、雷达和计算等领域具有重要应用，但芯片级微型光频梳的开发长期受困于热不稳定问题，难以稳定生成孤子光脉冲。研究目的：本研究旨在揭示热不稳定性的根源，并开发解决方案以实现确定性孤子微梳的稳定生成。研究发现硅晶圆中的铜杂质（浓度高达~10¹⁷ atoms/cm³）在制造过程中渗入氮化硅波导，吸收光能后发热，扰乱光脉冲形成。通过开发两种铜去除工艺——牺牲层吸杂法和扩散阻挡法，显著降低了热吸收损耗。结论：实验成功实现了40–200 GHz重复频率的孤子微梳稳定生成，无需复杂调控，为光频梳技术的产业化和在通信、传感与量子计算等领域的实用化铺平了道路。