铌酸锂（LiNbO3）是一种用于电光器件的有吸引力材料，已经被广泛研究了几十年。绝缘体上薄膜LiNbO3的早期工作和最新进展已经实现了低损耗光子集成电路、良好半波电压的调制器、电光频率梳和片上电光器件，应用范围涉及微波光子学和微波光量子学。尽管近期进展已经证明了基于LiNbO3的可调谐集成激光器，但其在频率捷变、窄线宽集成激光器方面的潜力尚未完全挖掘。
瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）和IBM的研究团队报道了一种基于混合氮化硅-铌酸锂（Si3N4-LiNbO3）光子平台的快速调谐激光器，并演示了其在激光测距中的应用[1]。该研究团队在EPFL制造了基于氮化硅的光集成电路，然后在IBM将其与铌酸锂晶圆结合。
该光子平台基于超低损耗Si3N4光子集成电路与薄膜LiNbO3的异质集成，通过晶圆级直接键合，与之前演示的小芯粒（chiplet）级集成相比，具有8.5分贝/米的低传播损耗?，通过自注入锁定激光二极管实现窄线宽激光发射（固有线宽为3?千赫）。谐振器的混合模式允许电光激光器以12?×?1015赫兹/秒的速度进行电光激光频率调谐?，具有高线性度和低迟滞的同时保留窄线宽。
该研究将Si3N4光子集成电路与LiNbO3结合在一起，创造了一个将薄膜LiNbO3与Si3N4两者的独特优势相结合的平台，显示出精密的光刻控制、成熟的制造工艺和超低损耗。
[1] Viacheslav Snigirev, Annina Riedhauser, Grigory Lihachev, et al. Ultrafast
tunable lasers using lithium niobate integrated photonics[J]. Nature, 2023,
615:411–417. https://www.nature.com/articles/s41586-023-05724-2
