ELENA将开发首个欧洲绝缘体上铌酸锂PIC平台

ELENA项目承诺通过开发第一个基于绝缘体上铌酸锂(LNOI)的光子集成电路(PIC)平台,并为LNOI技术建立第一个开放式代工服务,可以给整个光子学行业带来益处。LNOI是一种新兴的电光非线性PIC平台,其增强性能和新功能…

ELENA项目承诺通过开发第一个基于绝缘体上铌酸锂(LNOI) 的光子集成电路 (PIC) 台,并为LNOI技术建立第一个开放式代工服务,可以给整个光子学行业带来益处。LNOI是一种新兴的电光非线PIC台,其增强能和新功能可应用于超高速电信网络、光信号处理、可编程PIC、传感和光谱、激光雷达(LiDAR)、量子信息处理和量子计算等领域。ELENA是一项欧盟委员会Horizon 2020计划资助的合作研究和创新工作。

什么是ELENA?

ELENA是基于铌酸锂欧洲电光和非线PIC台(European electro-optic and nonlinearPICplatform based on lithium niobate)项目的简称。该项目联盟目标是以硅衬底薄膜形式再次开发一种传统知名的光子学材料 —铌酸锂,以此作为一个标准PIC台,并从小型化、降低成本和可扩展的PIC制造中受益。

ELENA将是世界首个基于工艺设计套件 (PDK) 库的LNOI技术开放存取PIC芯片代工厂。该台将以合适的价格向光子学行业与研发的所有感兴趣的利益相关者开放。ELENA也计划开发一套完整的欧洲工业LNOI技术供应链,包括LNOI晶圆制造、高良率制造工艺代工服务、包含PDK的设计软件以及 LNOIPIC的封装和接口。合作伙伴包括通过开发面向电信、量子技术和微波光子应用PIC来展示技术和可用成果的终端用户。

LNOI – 新一代PIC有前景的材料

LNOI是PIC最有前景的新型台之一,具有一系列独特有趣的光学特,例如:高电光系数、高固有二阶和三阶非线以及大透明窗口(350–5500nm)。铌酸锂单晶薄膜硅衬底键合的研究也给探索铌酸锂在PIC领域的优势开辟了一条新途径。

目前,除LNOI以外,欧洲基于硅 (Si)、氮化硅 (SiN) 和磷化铟 (InP)等其他光子材料的PIC台具有不同的功能。LNOI可成为这类台技术的补充,因为它在广泛的波长范围内(从可见光到中红外)具备最新改进的能力,包括具有极低工作电压(Vπ100 GHz)、快速光开关、快速可调谐谐振器和激光器以及芯片非线波长转换。新功能将使量子技术、电信、激光雷达和传感等广泛的应用受益。

完整的欧洲供应链

除了高产量的制造工艺和PDK库外,ELENA计划为LNOI台搭建一套完整的欧洲供应链,以支持其工业规模的扩大。 这包括:

建立以工业规模生产150mm光学级LNOI晶圆的工艺;

开发可靠、灵活的封装解决方案,提供LNOI芯片与光纤耦合以及与其他PIC台集成的接口;

开发面向电信、量子技术和微波光子不同用例的四个PIC原型设计来展示该技术并验证结果。

合作伙伴

ELENA项目由欧盟委员会的H2020计划资助。总预算为500万欧元,项目周期为42个月,从 2022年1月1日至2025年6月30日。ELENA由瑞士电子与微技术中心(CSEM)负责领导和协调。该项目联盟由三个领先的研究机构、四家大型公司和三个中小公司组成,具备实现目标所需的所有能力。

十家合作参与者分别是:瑞士电子与微技术中心(CSEM)、法国SOITEC SA、德国VPIphotonics GmbH (VPI)、瑞士苏黎世联邦理工学院(ETHZ)、德国Vanguard Automation GmbH(VA)、法国泰利斯公司(THALES SA)、法国III-V LAB、德国罗森伯格(Rosenberger)、法国L-up SAS、法国原子能委员会电子与信息技术实验室(CEA-LETI)。

ELENA将开发首个欧洲绝缘体上铌酸锂PIC平台

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