Performance enhancement of on-chip optical switch and memory using Ge2Sb2Te5 slot-assisted microring resonator

谐振器 光电子学 光子学 材料科学 消光比 自由光谱范围 无定形固体 光开关 神经形态工程学 插入损耗 闪存 光学 计算机科学 物理 计算机硬件 波长 化学 有机化学 机器学习 人工神经网络
作者
Linying Cai,Yegang Lü,Honghui Zhu
出处
期刊:Optics and Lasers in Engineering [Elsevier BV]
卷期号:162: 107436-107436 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.optlaseng.2022.107436
摘要

Phase change material Ge2Sb2Te5 (GST) has recently emerged as a highly promising candidate for reconfigurable photonic devices owing to its non-volatility, high optical contrast, and fast transition speed between the amorphous and crystalline states. We propose a novel nonvolatile 1 × 2 optical switching and multi-level memory based on a GST slot-assisted microring resonator (MRR). GST slot is embedded in silicon microring resonator to enhance the light-matter interaction. The device demonstrates a low insertion loss of 0.7 dB in the amorphous state at the drop port and 0.1 dB in the crystalline state at the through port. The high extinction ratios of around 28.32 dB and 22.71 dB can be achieved at the drop and through ports, respectively. A multi-level photonic memory was proposed by combining MRR and a U-bend feedback loop embedded with GST slot. Free spectral range can be expanded from 21.6 nm to 43.2 nm by modifying the length of the feedback loop instead of the microring diameter. The minimum read contrast of 19% among each level can be achieved by changing two GST states individually for a reliable 4-level memory. The 2-level memory demonstrates a read contrast of 90% which is around 4.3 times higher than the traditional device. Our all-optical approach represents a significant step towards the development of low-loss and reliable photonic memory for neuromorphic computing and artificial intelligence.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Nano发布了新的文献求助10
1秒前
传奇3应助李金梅采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助忧郁雁卉采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
修勾发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
彭于晏应助唠叨的画板采纳,获得10
3秒前
在水一方应助tests采纳,获得10
4秒前
在水一方应助xq采纳,获得10
4秒前
勋的猫发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
野生修狗完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
菜羊羊02完成签到,获得积分10
6秒前
hhh完成签到,获得积分10
6秒前
YouHa发布了新的文献求助10
6秒前
111111发布了新的文献求助10
6秒前
科研牛人完成签到,获得积分10
7秒前
TEE完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
liuxin发布了新的文献求助10
8秒前
乔巴完成签到,获得积分10
9秒前
JamesPei应助美满念梦采纳,获得10
10秒前
10秒前
zzy完成签到,获得积分10
10秒前
111完成签到,获得积分10
10秒前
可爱的函函应助徐徐采纳,获得10
11秒前
脑洞疼应助勤恳易谙采纳,获得10
11秒前
wsf2023发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
ding应助小强采纳,获得10
12秒前
老谭酸菜发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
糖糖糖发布了新的文献求助10
13秒前
wency完成签到,获得积分10
13秒前
科研牛人发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Hope Teacher Rating Scale 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6097094
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7927030
关于积分的说明 16414635
捐赠科研通 5227341
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2793817
邀请新用户注册赠送积分活动 1776496
关于科研通互助平台的介绍 1650634