新研究揭示了光如何在芯片上的集成电路中传播

光子集成电路领域的重点是光子元件的小型化及其在光子芯片中的集成，即使用光子而不是电子电路中使用的电子进行一系列计算的电路。

硅基光子学是一个与数据中心、人工智能、量子计算等相关的发展中领域。它能够极大地提高芯片的性能及其成本效益比，因为它基于与电子领域芯片相同的普遍原材料。

然而，尽管受益于成熟的光刻生产工艺，可以精确生产所需的器件，但这些仪器仍无法准确映射芯片的光学特性。这包括其内部光运动——由于设备尺寸微小，因此很难对制造缺陷和不准确的影响进行建模，这是一项至关重要的能力。

以色列理工学院安德鲁和埃尔娜维特比电气与计算机工程学院的研究人员发表的一篇新文章解决了这一挑战，展示了芯片上光子电路中的先进光成像技术。这项研究发表在《Optica》杂志上，由高级光子研究实验室负责人GuyBartal教授和博士生MatanIluz领导，与AmirRosenthal教授的研究小组合作。研究生KobiCohen、JacobKheireddine、YoavHazan和ShaiTsesses也参与了这项研究。

研究人员利用硅的光学特性来绘制光的传播图，而不需要任何类型的侵入行为，这会扰乱或改变芯片。该过程包括绘制光波的电场并定义影响光运动的元素——波导和分束器。

该过程提供光子芯片内部光的实时图像和视频记录，而不会损坏芯片，也不会丢失任何数据。这一新工艺有望改善多个领域的光子芯片的设计、生产和优化流程，包括电信、高性能计算、机器学习、测量距离、医学成像、传感和量子计算。