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Programmable photonic circuits

机译：可编程光子电路

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摘要

The growing maturity of integrated photonic technology makes it possible to build increasingly large and complex photonic circuits on the surface of a chip. Today, most of these circuits are designed for a specific application, but the increase in complexity has introduced a generation of photonic circuits that can be programmed using software for a wide variety of functions through a mesh of on-chip waveguides, tunable beam couplers and optical phase shifters. Here we discuss the state of this emerging technology, including recent developments in photonic building blocks and circuit architectures, as well as electronic control and programming strategies. We cover possible applications in linear matrix operations, quantum information processing and microwave photonics, and examine how these generic chips can accelerate the development of future photonic circuits by providing a higher-level platform for prototyping novel optical functionalities without the need for custom chip fabrication.The current state of programmable photonic integrated circuits is discussed, including recent developments in their building blocks, circuit architectures, electronic control and programming strategies, as well as different application spaces.
机译：集成光子技术的日益增长的成熟使得可以在芯片表面上构建越来越大的复杂的光子电路。如今，这些电路中的大多数都是针对特定应用的设计，但复杂性的增加引入了通过片上波导，可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器和可调谐光束耦合器的各种功能编程的光子电路的所述光子电路的产生。光学相移器。在这里，我们讨论了这种新兴技术的状态，包括光子构建块和电路架构中的最新发展，以及电子控制和编程策略。我们涵盖了线性矩阵操作，量子信息处理和微波光子的可能应用，并研究了这些通用芯片如何通过为原型开发新颖的光学功能提供更高级别的平台来加速未来光子电路的开发，而无需定制芯片制造。讨论了可编程光子集成电路的当前状态，包括其构建块，电路架构，电子控制和编程策略以及不同的应用空间中的最新发展。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2020年第7828期|207-216|共10页
  • 作者

    Bogaerts Wim; Perez Daniel; Capmany Jose; Miller David A. B.; Poon Joyce; Englund Dirk; Morichetti Francesco; Melloni Andrea;

  • 作者单位

    Univ Ghent Dept Informat Technol IMEC Ghent Belgium|Univ Ghent Ctr Nano & Biophoton Ghent Belgium;

    Univ Politecn Valencia ITEAM Res Inst Valencia Spain|Programmable Photon iPronics Valencia Spain;

    Univ Politecn Valencia ITEAM Res Inst Valencia Spain|Programmable Photon iPronics Valencia Spain;

    Stanford Univ Ginzton Lab Stanford CA 94305 USA;

    Max Planck Inst Microstruct Phys Halle Germany|Univ Toronto Edward S Rogers Dept Elect & Comp Engn Toronto ON Canada;

    MIT Elect Res Lab Cambridge MA 02139 USA;

    Politecn Milan Dipartimento Elettron Informaz & Bioingn Milan Italy;

    Politecn Milan Dipartimento Elettron Informaz & Bioingn Milan Italy;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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