Geïntegreerde en ultra-breedbandige akoesto-optische isolatoren in het zichtbaar tot nabije-infrarood spectrum

Fotonica, de wetenschap van het genereren en/of verwerken van lichtgolven op micrometerschaal, maakt steeds meer toepassingen mogelijk, waaronder led-verlichting, fiber-to-the-home internet, zonnepanelen, displays en beeldsensoren. Recente vooruitgang in nanofabricage maakt het nu ook mogelijk om grootschalige fotonische circuits op waferschaal te produceren met CMOS-compatibele processen, wat kosteneffectieve optische systemen van hoge kwaliteit oplevert. Imec speelt een cruciale rol in de ontwikkeling van fotonica op waferschaal en ontwikkelde al state-of-the-art geïntegreerde fotonicaplatforms in zichtbaar en nabij-infrarood voor snelle optische communicatie en detectie. Hoewel deze platforms al wederzijdse statische en dynamische fotonische componenten ondersteunen, vormt de integratie van niet-wederkerige functionaliteit op apparaatniveau, bijvoorbeeld isolatoren of circulatiepompen, nog steeds een uitdaging. Deze apparaten zijn essentieel voor systeemarchitectuur met ontvangst- en verzendtakken die invoer- en uitvoerpoorten delen, bijvoorbeeld transceivers of co-lineaire LiDAR's. Dit doctoraat richt zich op de ontwikkeling van circulatiepompen in volwassen geïntegreerde fotonische platforms. Er zullen twee hoofdroutes worden vergeleken die enerzijds berusten op de introductie van niet-wederkerige materialen, bijv. YIG, in de fotonische stapel om passieve niet-wederkerige apparaten te produceren ten koste van een grotere productiecomplexiteit, en, aan de andere kant over de introductie van symmetrie-brekende stimuli door middel van bijvoorbeeld lopende akoestische golven die als achtergrond worden toegepast op het fotonische circuit waarin licht zich anders voortplant.