Hybrid external-cavity lasers (ECL) using photonic wire bonds as coupling elements

光子学 光子集成电路 光电子学 材料科学 联轴节(管道) 电子线路 硅光子学 耦合损耗 集成电路 炸薯条 可扩展性 计算机科学 光纤 电气工程 电信 工程类 数据库 冶金
作者
Yilin Xu,Pascal Maier,Matthias Blaicher,Philipp‐Immanuel Dietrich,Pablo Marin-Palomo,Wladislaw Hartmann,Yiyang Bao,Huanfa Peng,Muhammad Rodlin Billah,Stefan Singer,U. Troppenz,M. Moehrle,Sebastian Randel,W. Freude,C. Koos
出处
期刊:Scientific Reports [Springer Nature]
卷期号:11 (1) 被引量:31
标识
DOI:10.1038/s41598-021-95981-w
摘要

Abstract Combining semiconductor optical amplifiers (SOA) on direct-bandgap III–V substrates with low-loss silicon or silicon-nitride photonic integrated circuits (PIC) has been key to chip-scale external-cavity lasers (ECL) that offer wideband tunability along with small optical linewidths. However, fabrication of such devices still relies on technologically demanding monolithic integration of heterogeneous material systems or requires costly high-precision package-level assembly, often based on active alignment, to achieve low-loss coupling between the SOA and the external feedback circuits. In this paper, we demonstrate a novel class of hybrid ECL that overcome these limitations by exploiting 3D-printed photonic wire bonds as intra-cavity coupling elements. Photonic wire bonds can be written in-situ in a fully automated process with shapes adapted to the mode-field sizes and the positions of the chips at both ends, thereby providing low-loss coupling even in presence of limited placement accuracy. In a proof-of-concept experiment, we use an InP-based reflective SOA (RSOA) along with a silicon photonic external feedback circuit and demonstrate a single-mode tuning range from 1515 to 1565 nm along with side mode suppression ratios above 40 dB and intrinsic linewidths down to 105 kHz. Our approach combines the scalability advantages of monolithic integration with the performance and flexibility of hybrid multi-chip assemblies and may thus open a path towards integrated ECL on a wide variety of integration platforms.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Ride发布了新的文献求助10
1秒前
乐乐应助可乐要开心采纳,获得10
1秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
科研通AI6应助gloval采纳,获得50
4秒前
4秒前
4秒前
852应助腼腆的忆安采纳,获得10
5秒前
打打应助Cmqq采纳,获得10
5秒前
生动娩发布了新的文献求助10
8秒前
GC发布了新的文献求助30
9秒前
现代姒发布了新的文献求助10
9秒前
Ava应助Humorous采纳,获得10
11秒前
Enso完成签到,获得积分10
12秒前
Yang完成签到 ,获得积分10
14秒前
酷波er应助CCC采纳,获得10
16秒前
16秒前
顺心醉蝶完成签到 ,获得积分10
16秒前
zmzm发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
pumpkin发布了新的文献求助30
18秒前
科研通AI6应助咸鱼采纳,获得10
19秒前
生动娩发布了新的文献求助10
22秒前
萨尔莫斯完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
Emma发布了新的文献求助10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
25秒前
redstone完成签到,获得积分10
27秒前
时若完成签到 ,获得积分10
27秒前
王焕玉发布了新的文献求助10
29秒前
Yang发布了新的文献求助10
30秒前
大大大长腿完成签到,获得积分10
30秒前
33秒前
33秒前
乐乐应助LXY171采纳,获得10
33秒前
顾矜应助负责的寒凝采纳,获得10
34秒前
生动娩发布了新的文献求助10
34秒前
不想解释完成签到 ,获得积分10
35秒前
NexusExplorer应助cynthia采纳,获得10
35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
Mechanics of Solids with Applications to Thin Bodies 5000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599456
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685036
关于积分的说明 14837601
捐赠科研通 4668162
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2537964
邀请新用户注册赠送积分活动 1505398
关于科研通互助平台的介绍 1470783