在本文中，我们介绍表征SiN集成组件的实验设置的结构和设计，简述了可见光到近红外光谱区的SiN集成光子元件中的应用。
可见光到近红外光谱区SiN集成光子元件
摘要：在本文中，我们介绍表征SiN集成组件的实验设置的结构和设计，简述了可见光到近红外光谱区的SiN集成光子元件中的应用。
本研究强调氮化硅（SiN）是开发可见光至近红外范围内量子光子集成电路（QPICs）的理想材料。已经设计、制造和测试了各种集成的基于sinc的构建模块，展示了低插入损耗和高效率的先 进性能。
采用精确的工艺，包括LPCVD沉积和定制蚀刻技术，制备了氮化硅（SiN） PICs，以实现750 nm的单模波导。光学表征在很大程度上依赖于FYLA SCT500超连续激光作为光源。这使得测量宽光谱响应（650-850 nm）具有高精度[图1]。输入偏振采用消色差波片控制，输出光谱采用高分辨率光谱分析仪（OSA）分析。关键性能指标，如传播损耗（PLs）和耦合损耗（cl），使用削减方法进行量化，突出显示PLs低至2.4 dB/cm （TE）和1.6 dB/cm （TM）在750 nm附近。
该装置采用了优化的锥形和滤波设计，确保了可靠的测量和zui小的杂散光，证明了FYLA的超连续谱激光器在表征光学性能方面的重要作用。
图1所示。在左边，有一个图表说明了表征SiN集成组件的实验设置。光源是FYLA的超连续光谱激光器，通过光斑尺寸为1.25 μ m的单模锥形光纤耦合到PIC。利用自由空间四分之一波（λ/4）和半波（λ/2）片实现了理想的极化状态。在输出端，另一单模锥形光纤收集信号，然后使用光谱分析仪（OSA）进行高分辨率光谱测量。在右边，相机拍摄的图像显示了PIC表面上的散射光，这些光来自测试期间的波导螺旋和微环。
此外，SiN微环谐振器具有高质量因子（4.5 × 10⁴）和紧凑的尺寸，支持其在量子应用中的潜力[图2]。
图2 Micro-ring谐振器。a)赛道微谐振器R= 30um的设计。b)微谐振器的SEM图像。
未来的发展目标是集成量子光子源和单光子探测器，以完成750nm左右的基于sinc的QPIC系统。
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