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引言

重庆大学陈冠宇、余华、朱涛研究团队和华中科技大学余宇研究团队针对当前铌酸锂薄膜（TFLN）调制器尺寸大、难以满足未来高密度光子集成电路（PICs）对紧凑高速器件需求的核心挑战，创新性地提出并设计了一种基于拓扑光子晶体（TPhC）结构的超紧凑超高速调制器方案。

该团队通过巧妙利用TPhC结构实现更强的光学限制和显著增强的光与TFLN材料相互作用，成功将器件尺寸大幅缩减至仅57.6µm²，同时将调谐效率提升至24.3pmV⁻¹，并利用峰值增强效应实现理论带宽超200GHz、实验验证带宽超110GHz的卓越高速性能。

最终，团队通过实验清晰地展示了该调制器在220Gb/s高速信号下的优异眼图性能，并实现了低至0.2fJ/bit的极低比特切换能耗，成功实现了超小型化与超高速度性能的协同突破。

图1：基于铌酸锂薄膜 (TFLN) 的拓扑光子晶体 (TPhC) 调制器。

图2：具有超紧凑超高速性能的拓扑光子晶体 (TPhC) 调制器设计。

图3：拓扑光子晶体 (TPhC) 调制器的制备与静态特性表征。

图4：高速数据传输特性表征。

[1] G. Chen, Y. Liu, B. Ge, et al. “ Ultra-Compact and Ultra-High Speed Topological Photonic Crystal Modulator Based on Thin Film Lithium Niobate.” Laser Photonics Rev (2025): e00380.DOI：https://doi.org/10.1002/lpor.202500380

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