集成光子学产业规模庞大,却面临硬件对温度敏感的挑战。光子器件作为数据中心关键组件,利用光传输处理数据,优势显著。然而,温度过高或过低会干扰其光子特性,限制更广泛应用。当前先进计算设施虽能避免大型电子温度传感器带来的问题,但温度计一直是光子芯片的潜在组成部分。

哥伦比亚大学工程学院研究人员在《自然·光子学》发表新论文,发现薄膜金属电阻器的新用途。这种通常用于热调谐光子器件的电阻器,还能测量温度。这一特性有望使外部温度传感器不再必要,助力集成光子学潜力释放。亚历山大·盖塔教授称,此技术提供简单方法,与代工厂兼容,或近期应用于大规模光子集成电路。
光子虽强大,但光子脆弱,温度微小变化就能使其相位偏移、改变共振频率。环境温度和共封装电路产生的热量都会干扰光子学。集成光子学产业目标是将电路和光子电路集成在同一芯片,但跟踪光子芯片温度过程复杂,需外部设备,阻碍缩小尺寸。
哥伦比亚大学研究人员找到常见组件新用途。十多年来,业内人士集成铂薄膜到硬件,其起电阻器作用,控制电压可改变谐振频率。块状铂长期用作极端环境温度传感器。博士后研究员达查发现铂电阻与温度的联系,集成铂电阻器对温度依赖性强,可作温度读数。团队记录了集成温度计稳定微型光子腔的实用性,成功将激光器频率保持在所需波长皮米级范围两天以上,且腔体稳定无需光电探测。
该温度计与平台无关,适用于不同材料和芯片配置,可帮助稳定硅环形调制器,对新兴量子器件也至关重要,有望缩小低温室尺寸。达查称,热问题一直是该领域难题,此工作是实现大规模光子器件运行的第一步。
更多信息: Sai Kanth Dacha 等人,《基于集成测温的频率稳定纳米光子微腔》,《自然·光子学》(2025)。期刊信息: 《自然·光子学》














京公网安备 11010802043282号