ハイブリッドフォトニック集積化のための自由形状結合素子のin situ 3Dナノ印刷

ハイブリッドフォトニック集積化によって、異なる材料プラットフォームの補完的な長所が同時に実現され、モノリシックな方法よりも優れた性能と融通性がもたらされる。この考えは、特に、個々の構成要素ごとに最適化と試験を行えるマルチチップのコンセプトに当てはまる。しかし、そうしたシステムの組み立てには、費用のかかる光モードプロファイルの高精度のアライメントやアダプテーションが必要である。我々は、ファセット取り付け型のビーム整形素子をin situで印刷することによってこの課題を克服できることを示す。今回の方法によって、全く異なるモードプロファイルの精密なアダプテーションが可能になり、費用効率の高いパッシブアセンブリー技術とアライメントトレランスを両立できる。我々は、チップファセットやファイバーファセットにおいてさまざまなビーム整形素子を実証し、端面発光レーザーとシングルモードファイバーの間で最高で88％という結合効率を達成した。さらに我々は、ビーム形状と伝搬方向に同時に適合する自由形状ミラーを印刷によって実現し、ビーム拡大用マルチレンズシステムを調べている。今回のコンセプトは、かつてない性能と汎用性を備えたフォトニック・マルチチップ・システムの自動組み立てへの道を開くものである。