【48812】北京大学电子学院常林研讨员在Science期刊宣布集成光学范畴重要文章

　　近来，北京大学电子学院区域光纤通讯网与新式光通讯体系国家要点实验室、北京大学纳光电子前沿科学中心的常林研讨员及合作者受邀在闻名学术期刊Science上宣布题为“Lithium niobate photonics: Unlocking the electromagnetic spectrum”的总述文章，体系回忆了铌酸锂（LiNbO，或LN）作为发生和操控不同波段电磁波资料的开展前史，并对铌酸锂未来的使用远景作出展望。

　　铌酸锂是一种要害的光子资料。因为其资料自身的大电光、压电和非线性效应的特性，以及具有商业上遍及供给的光学质量晶圆的优势，很合适被用于发生和操控各种频段的电磁波。几十年来，共呈现了三种LN光子渠道，分别为块状晶体、弱束缚波导和严密束缚波导，其演化进程见图1。

　　LN的资料特性使之能发生和处理从紫外线频段到微波频段的电磁频率，规模涵盖了近五个数量级。在可见和紫外光频段，资料损耗十分低，发生办法是使用非线性效应，使用场景有视觉使用和原子跃迁勘探；在近红外频段，因为低传输损耗有广泛的使用，例如光通讯、微波光子学、量子光学和光勘探等，发生近红外频率电磁波的办法也很多样，例如拉曼激光、DFG、根据克尔效应的超连续谱发生、电光梳等；在中红外频段，可以适用于空气质量监测等场景，这一频段的光可以终究靠超连续谱发生和克尔效应得到；太赫兹频段可以穿透纸张、塑料和织物，因而被用于传感和安全成像，窄带、高强度的太赫兹电磁波可以终究靠LN晶体中的光学整流生成；微波频率被用于5G和6G通讯、雷达和射电天文学等范畴，这一频段可通过LN的声光、电光效应，将微波频率转换到光载波上。

　　文章对LN上光子学的开展进行了展望。LN波导渠道将在复杂性和光谱宽度两个方面加快开展，从长远来看，根据大规模加工工艺、多种资料异质集成和电子电路一起封装，薄膜LN渠道将有望完成大规模光学网络，从根本上发生使用立异，例如光量子核算芯片、全集成激光雷达和光神经网络等。

　　墨尔本皇家理工大学工程学院归纳光子学和使用中心、澳大利亚阿德莱德大学光子学和先进传感研讨所、澳大利亚阿德莱德大学电气和电子工程学院的Andreas Boes和常林为该论文的一起榜首作者和通讯作者。来自斯坦福大学、哈佛大学、加州大学圣芭芭拉分校的该范畴的权威专家一起完成了文章的编撰。本系列研讨得到科技部要点研制方案与北京市自然科学基金要点项目的支撑。