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Tunable two-dimensional silicon grating coupler
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AI
DOI：10.1016/j.optlastec.2025.114131.png)
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摘要
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随着人工智能（AI）系统的规模扩大，高速、低能耗的光通信变得至关重要。硅光子学，尤其是采用双偏振技术，提供了一种有前景的解决方案，但平衡的双偏振光耦合仍然具有挑战性。在此，我们演示了一种采用CMOS兼容深紫外光刻工艺制造的悬浮式、热光调谐二维光栅耦合器（2D-GC）。该器件集成了热隔离结构，实现了动态1-dB带宽超过59 nm，在1612 ± 14 nm波长范围内近零动态偏振相关损耗（PDL），以及低功耗的动态波长调谐。局部加热允许对不同的偏振耦合进行主动补偿以消除PDL。我们的悬浮式可调谐2D-GC的调谐效率为0.75 nm/mW，比非隔离设计高出七倍。该设计完全兼容商用制造工艺，能够实现可扩展、低成本部署。通过结合宽带操作、低PDL、主动调谐和可制造性，本研究为硅光子耦合器建立了新的基准，为下一代AI系统中的低能耗、可重构、偏振平衡的光互连提供了实用路径。
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