#2：a向 bto外延片

2寸 外延 a-向 bto（300nm或者500nm，或者定制）-sto 8nm(可定制)- 2um Sio2(可定制) -Si(可定制)

#3:C向 bto外延片

2寸 外延 c-向 bto（150nm或者300nm，或者定制）-sto 8nm(可定制)- 2um Sio2(可定制) -Si(可定制)

#离子注入铒代工

#6寸DUV步进式光刻代工，最小线宽180nm，超高性价比，可以只曝光

#快速氮化硅硅光铌酸锂流片 #高性价比 #低成本

#提供8寸 8umSiO2热氧片，6寸15um热氧片 10um热氧片 8寸10um热氧片

室温低损伤@GCIB抛光代工@束斑小（4-5mm）更均匀

#降低硬质材料化合物晶圆等绝大多数材料的表面粗糙度，比如金刚石 ，磷化铟，砷化镓，碳化硅

#提高复合衬底和镀膜膜层的器件层膜厚均匀性，

比如SOI LNOI  LTOI SICOI 等 SMARTCUT得到的薄膜 

或者镀膜所得到的膜层 ，比如镀了一层氮化硅，但是由于是cvd镀膜所得到的，表面的膜厚精度很差，粗糙度很差，可以通过粗糙度初步降低粗糙度，然后通过GCIB团簇离子束抛光来修整整面的膜厚均匀性 到0.5%以下举例：

未经过Trimming 工艺的 6寸LN/LTOI晶圆 数据：Range:100-200A

经过Trimming 工艺的 6寸LN/LTOI晶圆 数据：Range:60A以内

ALOOI晶圆；--氧化铝薄膜晶圆，键合工艺和镀膜工艺

TAOOI晶圆--氧化钽薄膜晶圆，镀膜工艺

SINOI晶圆--超低损耗氮化硅薄膜晶圆，160nm-180nm-200nm-300nm-350nm-400nm-800nm

SICOI晶圆；新型量子光学平台500nm-700nm-1um

8寸LTOI晶圆批量供应；铌酸锂的有力的竞争对手，薄膜钽酸锂晶300600

8寸LNOI晶圆;8寸LNOI助力更大规模薄膜铌酸锂产品量产

LN/LT-SOI/Si/SIN  W2W&D2W异质集成

流片： 6寸 氮化硅 铌酸锂 硅光 超高性价比流片， 1个BLOCK的价格买一整片晶圆

划重点--全国产-超高性价比-6 寸硅光-氮化硅-铌酸锂流片白皮书

我们为客户提供晶圆（硅晶圆，玻璃晶圆，SOI晶圆，GaAs，蓝宝石，碳化硅（导电，非绝缘），Ga2O3,金刚石，GaN（外延片/衬底）），镀膜（PVD,cvd,Ald，PLD）和材料（Au Cu Ag Pt Al Cr Ti Ni Sio2 Tio2 Ti3O5，Ta2O5,ZrO2,TiN，ALN,ZnO,HfO2。。更多材料），键合（石英石英键合，蓝宝石蓝宝石键合）光刻，高精度掩模版，外延，掺杂,电子束光刻等产品及加工服务(请找小编领取我们晶圆标品库存列表，为您的科学实验加速。

请联系小编免费获取原文

1Department of Electrical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA. 

2Department of Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia  University, New York, NY, USA.

 3Present address: Xscape Photonics Inc., Fort Lee, NJ, USA.

4These authors contributed equally: Andres Gil-Molina, Yair Antman.

光学Kerr频率梳的商业化推广一直受到梳齿低输出功率的制约。例如，基于频率梳的波长分复用（WDM）等应用需要高功率，因为最先进的WDM系统已经需要数十条功率超过100μW的梳齿线，以确保大带宽和低误码率。如今，集成电泵增益的微梳源可以消耗极低的电功率（例如，98 mW），但考虑到所有可用的梳齿线（那些功率超过100μW的梳齿线），这些源中获得的芯片内总光功率不足20 mW。其他最近关于Kerr梳的研究，采用了从泵浦到梳齿的高转换效率，探索了泵浦调制或避免模态交叉技术，并使用外部高相干泵浦来驱动常规群速度色散（GVD）谐振器。尽管这些频率梳展示了高的芯片内总光功率（例如，最高可达110 mW），但由于使用了高相干的非集成泵浦，导致整体壁插效率较低。

在此，我们展示了一种低相干电泵浦源（通常具有瓦级功率），与迄今为止使用的高相干源不同，它能够生成具有高功率和窄线宽的Kerr频率梳。为了实现这一点，我们利用自注入锁定过程，来同时（1）在正常群速度色散（GVD）区域生成高转换效率的梳齿，和（2）对低相干源进行光谱和空间净化，从而提供足够的泵浦功率。我们将低相干的III-V多模激光器与正常GVD高品质因子（高Q）氮化硅（Si3N4）环形谐振器集成（图1a）。

图1 | 集成高功率微梳源。
a，集成方法示意图，其中包含一个艺术化视图的衍射元件，用于光谱分离梳齿线。光谱成分在图中以可见光谱而非近红外区域表示。
b，已实现设备的照片：III-V多模增益激光器边缘耦合到Si3N4芯片。线焊用于电泵增益芯片并控制总波导和环形谐振器的相位调节，以实现共振调谐。插图：已制造的Si3N4设备的光学图像（顶视图）。

为了确保高功率，我们选择了一个现成的多模激光器，其发射面积较大（95μm × 1μm），能够提供高达几瓦的功率，并且具有较低的电功率消耗（壁插效率为30%）。为了确保从泵浦到梳齿的高转换效率，我们利用了先前在正常GVD谐振器中演示的自注入锁定方案，这些方案不同于依赖泵浦调制或避免模态交叉的其他技术。通过自注入锁定，我们将低相干激光与高Q环形谐振器锁定，激发出一个激光模式（纵向和横向）与环形谐振模式之间的高光谱重叠。在此光谱重叠下，我们访问了高相干的梳齿态，并同时提高了增益的相干性，从而允许在谐振器内积累足够的功率。

为了在多模激光器中诱导高光谱相干性，我们利用了具有高内在Q≈3×106的微环中的共振瑞利散射（使用类似于先前文献中呈现的工艺）来提供光谱选择性反馈。为了在激光器中诱导高空间相干性，我们将Si3N4芯片作为激光反馈的有效孔径，从而只受益于其中一个横向模式。通过渐进模式转换，我们最小化了基本TE模式的损耗，该转换发生在III-V与Si3N4单模波导之间。此外，为了确保稳健的功率传递到Si3N4芯片，我们使用激光器而不是反射半导体光学放大器。此外，为了便于访问高转换效率的相干梳齿态，我们通过在Si3N4芯片中集成铂加热器进行精细的相位调节。图1b展示了我们的设备和我们制造的Si3N4芯片的照片（方法部分提供了更多关于集成设备的细节）。

图2 | 高功率频率梳的生成。
a，单个环形FSR（198 GHz）间隔的梳齿，芯片内功率为158 mW，采用4.2 W电泵功率和加热器电功率为0 mW（环形）和0 mW（总波导）。
b，环形FSR的两倍间隔（396 GHz）梳齿，芯片内功率为78 mW，采用2.6 W电泵功率和加热器电功率为175 mW（环形）和40 mW（总波导）。
c，环形FSR的四倍间隔（792 GHz）梳齿，芯片内功率为64 mW，采用3.7 W电泵功率和加热器电功率为180 mW（环形）和45 mW（总波导）。
从光谱中提取的芯片内功率值不包括被自发辐射遮蔽的光谱区域，我们在此计算中只考虑了相干性高且SNR ≥ 20 dB的线（补充材料第3节）。例如，在考虑单个FSR间隔梳齿中心光谱区域时，总芯片内功率将翻倍，从158 mW增加到320 mW。此外，低于−10 dBm的线对每个频率梳的总芯片内功率贡献不超过2 mW。

图2展示了具有高芯片内功率（最高158mW）的不同梳齿光谱，超过100μW的梳齿线数达到27条，梳齿线间距范围从198GHz到792GHz。我们通过调节设备中的集成加热器在不同电泵功率条件下生成这些梳齿。图2b、c显示，在对泵浦激光器和加热器施加不同的电功率时，我们生成了具有大于环形自由谱范围（FSR）的梳齿，形成了具有较高重复率的多脉冲态。随着梳齿线间距的增加，由于泵浦的转换效率提高，我们每条线的功率得到了增强，这对于WDM通信来说是一个理想的组合（考虑到密集WDM需要较小的线频间距，而较小的FSR值会由于降低谐振器的精度而带来挑战，详细的FSR值分析见补充材料第5节）。

图3 | 窄线宽频率梳线。
a，测量的单边带功率谱密度，显示了在1,570.3 nm处其中一条梳齿线的频率噪声。我们通过突出显示在106 Hz到107 Hz之间的平坦区域，标出内在线宽的上限为200 kHz。插图：测量的射频拍频线形，以及一个Voigt型拟合曲线，其中内在线宽为200 kHz（洛伦兹成分）和技术噪声为650 kHz（高斯成分）。
b，在12.5 Gb/s下的开眼图，使用1,570.5 nm处的其中一条梳齿线（大约31 dB的SNR，使用光谱分析仪测量）和商业电光调制器。

我们展示了频率梳线的内在线宽可以小于200kHz，远低于大多数应用所需的线宽。图3a展示了测量的频率噪声，其内在线宽的上限设定在106Hz至107Hz之间。插图显示了测得的拍频线形，并拟合了一个包含200kHz洛伦兹成分和650kHz高斯成分的Voigt型曲线。我们还估算了不同种类梳齿的上限线宽范围，从200kHz到1.5MHz不等（补充材料第7节总结了不同频率梳间距下的内在线宽和芯片功率的估算值）。

此外，为了进一步展示梳齿线在数据通信中的可用性，图3b展示了12.5Gb/s下的开眼图。对于这些测量，我们使用了一个梳齿线，该梳齿线间隔是环形FSR的四倍，波长为1570.3nm（内在线宽约为200kHz），并使用了商业电光调制器。

图4 | 高噪声与低噪声梳齿态的对比。
a–d，高噪声（a 和 b）与低噪声（c 和 d）频率梳态。光学光谱（a 和 c）和射频强度噪声光谱（b 和 d）。

我们还通过监测其射频（RF）强度噪声，展示了梳齿的噪声状态。图4展示了对比低噪声（图4a、b）和高噪声（图4c、d）状态下单个环形谐振器FSR间隔的频率梳。在这些测量中，我们在检测前对从1560nm到1580nm的部分梳齿进行滤波。注意到从低噪声状态到高噪声状态的转换时，RF功率的降低。

我们的结果为Kerr频率梳源的光功率可扩展性提供了清晰的路径。这些源有望通过显著减小WDM光学收发器的占地面积、功率消耗和成本，广泛应用于地理定位、光谱学和距离测量等领域，并推动有前景的量子技术的微型化。

方法

制造工艺
我们使用与文献中展示的类似工艺（参考文献27-29）制造Si3N4设备。首先，我们通过热氧化处理晶体硅晶圆，形成一层4μm厚的氧化层，作为底波导的包层。然后，我们通过低压化学气相沉积（使用参考文献28中描述的工艺来克服膜应力）在氧化层上沉积一层640nm厚的Si3N4薄膜，并在沉积后进行退火处理。接着，我们使用电子束光刻和随后的感应耦合等离子体反应离子刻蚀（使用三氟甲烷（CHF3）、氮气（N2）和氧气（O2）化学）来图案化设备。为了减少波导侧壁的粗糙度，我们使用硅氧化物（SiO2）硬掩膜并增加O2流量。为了最小化N-H键引起的吸收，我们在氩气（Ar）气氛中进行额外的退火步骤，温度为1200°C。对于顶部包层（约3μm厚），我们首先沉积一层薄的高温氧化物层，然后再沉积一层较厚的SiO2层，采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）工艺。最后，我们溅射一层100nm厚的铂层，然后通过剥离工艺图案化集成加热器。

集成设备
我们的设备由一个现成的III-V多模激光器和我们制造的Si3N4设备组成。该多模激光器即使在高注入电流下也能同时提供高的壁插效率和功率。例如，我们测量到自由运行激光器的输出功率为1.4W，在最大注入电流4A时，壁插效率为30%。值得注意的是，激光器的注入电流限制为4A是由于使用的激光驱动器，但该激光二极管允许最高6A，提供额定输出功率2.5W。我们将激光器（安装在C型支架上）附加到热电冷却器（TEC）和散热片上。对于大多数测量，我们将激光温度设置在23°C到25°C之间，并且应用于TEC的功率不超过0.5W。即使在如此高的光输出下，所需的低TEC功率也得益于激光的低热阻和高壁插效率，这得益于其较大的增益面积（宽度为95μm，长度为1.5mm）。激光二极管的热阻与活跃区域的宽度成反比，这使得该设计比其他通常采用仅有几微米宽的活跃区域的高功率激光二极管更高效、可靠。我们通过使用三轴平台进行主动对准，将激光器和Si3N4芯片耦合。用于Si3N4芯片的舞台配有压电驱动器，允许20nm的分辨率。我们对Si3N4芯片的输入锥形波导端面进行抛光，以改善两芯片之间的耦合，并防止在主动对准过程中损坏激光的前端面。我们设计了线性锥形波导，长度为1.8mm，初始宽度为95μm，最终宽度为1.5μm。此外，我们通过实现一个短的700nm宽的波导部分来滤除任何残余的高阶模态功率，同时不会增加基本模式的额外损耗。根据本征模式展开计算，我们估计基本模式中约80%的功率通过锥形波导传输。我们还计算了1dB水平和垂直对准容差，分别为±15μm和±0.7μm。耦合损耗容差分析见补充材料第8节。谐振器的波导横截面为1500nm × 640nm，适用于1,480nm以上波长的正常GVD。我们测量到环形谐振器的本征Q值约为3 × 10^6。我们估计该谐振器（接近临界耦合条件）反射了10%到20%的功率。我们对Si3N4芯片的输出端实施反锥形波导，并通过高数值孔径的非球面透镜或2.5μm模式场直径的透镜光纤收集光线。我们使用三轴平台（与Si3N4芯片相同的压电驱动器）对透镜（或透镜光纤）进行对准。我们将Si3N4芯片放置在一个金属支架上，除了耦合外，还允许与用于为集成加热器提供电力的印刷电路板集成，通过铝线焊接。我们使用数据采集模块驱动加热器。

梳齿生成与测量
为了最大化相干梳齿态的功率，我们采用了以下程序。我们首先设置一个较高的注入电流（通常高于2A，此时自由运行激光器提供超过700mW的功率）和TEC设置。对于每个注入电流值，我们粗略对准芯片，并等待几分钟以达到一定的热稳定性。激光温度的变化是由于一小部分光（几十毫瓦）被反射回激光器，导致TEC功率增加。尽管即使在没有最佳耦合的情况下，梳齿生成也容易观察到，但一旦达到热稳定性，我们使用压电平台进行精细对准，最大化输出光功率并监测光谱。当我们减小芯片间的间隙时，我们注意到功率存在较大的可控变化（3-10dB），这可以归因于反馈相位的粗调，允许进入不同的自注入锁定区域。一旦芯片对准优化，我们使用集成加热器进行环形共振调谐，并精细调整反馈相位，以访问相干梳齿态。我们精细调整施加在加热器上的电功率，并使用自延迟外差 setup监测其中一条梳齿线的相干性。我们观察到通过红蓝偏调，我们可以访问相干梳齿态，这与先前对电泵浦Kerr频率微梳源的研究一致，使用了异常和正常的GVD谐振器。

线宽测量
我们通过使用类似参考文献34中描述的自延迟外差 setup来测量梳齿线的线宽。我们使用可调光学带通滤波器选择一条梳齿线。通过使用光学前置放大器（基于铒掺杂光纤）来补偿滤波器的插入损耗。我们将过滤后的线通过一个基于光纤的马赫-曾德尔干涉仪。我们使用500m的单模光纤作为马赫-曾德尔干涉仪的光程差，并使用声光调制器在两臂之间施加100MHz的频率偏移。在马赫-曾德尔干涉仪之后，我们使用一个2.1GHz的探测器和实时示波器来检测信号。我们通过对示波器中时间变化信号进行快速傅里叶变换，实时观察梳齿线形，并对数据进行后处理，以计算单边带频率噪声，遵循与参考文献34中类似的分析方法。