SiC-fotonik har utvecklats i över ett decennium, ett av de största hindren är svårigheten att tillverka SiC-tunnfilmer med ultralåg optisk förlust. Forskare i Kina har tillverkat en 4H-SiCOI-plattform med ultralåg förlust med en rekordhög Q-faktor på 7,1 × 10 ⁶ . Icke-linjär fotonikprocess, inklusive andra-, tredje och fjärde harmoniska generationen, Raman lasing, och Kerr-frekvenskammar har observerats. Denna demonstration representerar en milstolpe i utvecklingen av SiC fotoniska enheter.

Fotoniska integrerade kretsar (PIC) och mikroresonatorer har väckt stort intresse för fotonikgemenskapen. För applikationer, att uppnå låg optisk förlust är avgörande. SiC PIC har varit under utveckling i över ett decennium, en hel del arbeten har utförts på SiC-tunna filmer framställda genom heteroepitaxiell tillväxt. Dock, kvalitetsfaktorn för dessa enheter är begränsad till mindre än 10 ⁶ på grund av den höga densiteten av kristalldefekter nära tillväxtgränssnittet. Tills nu, hur man ytterligare kan minska den optiska förlusten av SiC-tunna filmer har blivit det primära problemet för forskare att utforska fördelarna med SiC i PIC-tillämpningar.

I en ny tidning publicerad i Ljusvetenskap och tillämpning , ett team av forskare, ledd av professor Xin Ou från State Key Laboratory of Functional Materials for Informatics, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, kinesiska vetenskapsakademin, och kollegor har tillverkat en 4H-SiCOI-plattform med ultralåg förlust med en rekordhög Q-faktor på 7,1 × 10 ⁶ . 4H-SiCOI-plattformen framställd av wafer-bonding än gallringstekniker, möjliggör samma kristallina kvalitet som bulk högren 4H-SiC-kristall. De höga Q-resonatorerna användes för att demonstrera olika olinjära processer inklusive generering av flera övertoner upp till fjärde ordningen, kaskadad Raman lasing, och Kerr frekvenskam. Bredbandsfrekvensomvandlingar, inklusive andra-, tredje-, fjärde övertonsgenerationen (SHG, THG, FHG) har observerats. Kaskadad Raman-lasering med Raman-skift på 204,03 cm ^-1 har visats i SiC mikroresonatorer för första gången. Med hjälp av en dispersionskonstruerad SiC mikroresonator, Kerr-frekvenskammar som täcker från 1300 till 1700 nm har uppnåtts vid en låg ineffekt på 13 mW.

Demonstrationen av hög Q SiC fotonik enheter representerar en betydande milstolpe i utvecklingen av SiC PICs. Detta arbete fick också mycket beröm av recensenterna. "Enligt min åsikt, detta verk är nytt, sund och viktig. Jag tror att detta arbete kommer att ge ett enormt momentum för SiC-integrerad fotonik under de närmaste åren", "Jag tror att det här arbetet kommer att bli en milstolpe för SiC-fotonik", "Det presenterade arbetet här visar mikroresonator med Q upp till 7,1 × 10 ⁶ , vilket verkligen är ett stort genombrott i utvecklingen av fotoniska enheter som utnyttjar SiCs unika optiska egenskaper".