In₂O₃/GST分段硅光子开关

64级非易失开关

透明In₂O₃微加热器驱动的GST相变单元，在硅光波导上实现64级非易失开关，精度远超传统方案。

Zhang, Changping · Wei, Maoliang · Zheng, Jun · Shujun, Liu · Cao, Hongyuan · Huang, Yishu · Tan, Ying · Ming, Zhang · 谢意维 · 俞泽杰 · Li, Junying · Hui, Ye · 李兰 · Hongtao, Lin · Li, Huan · Yaocheng, Shi · Zhang Gong · 戴道锌

Advanced Optical Materials 2023

参数信息

开关级数

64

可扩展开关级数

128

温度梯度提升

10

技术优势

开关级数够多

分段In₂O₃/GST单元产生高一个数量级的温度梯度，实现了64个可区分的开关级，精细电压脉冲有望推到128级。

可逆且非易失

通过电热诱导相变，GST在波导和马赫-曾德尔干涉仪上实现可重复、可逆的多级调制，断电后状态保持。

应用场景

• 光子神经形态计算：提供多级非易失权重，用于光子突触和神经网络训练。
• 可编程光子电路：作为可编程开关单元，实现片上光路的动态重构。
• 光互连：用于光互连中的可变衰减与路由，无需持续供电。
• 硅光子集成：与CMOS工艺兼容，可直接集成到现有硅光平台。
• 光子存储：非易失多级状态可用于片上光存储，记录多个比特。