ICC訊 ELENA項目承諾通過開發第一個基于絕緣體上鈮酸鋰 (LNOI) 的光子集成電路 (PIC) 平臺，并為LNOI技術建立第一個開放式代工服務，可以給整個光子學行業帶來益處。LNOI是一種新興的電光非線性PIC平臺，其增強性能和新功能可應用于超高速電信網絡、光信號處理、可編程PIC、傳感和光譜、激光雷達（LiDAR）、量子信息處理和量子計算等領域。ELENA是一項歐盟委員會Horizon 2020計劃資助的合作研究和創新工作。

  什么是ELENA？

  ELENA是基于鈮酸鋰歐洲電光和非線性PIC平臺（European electro-optic and nonlinear PIC platform based on lithium niobate）項目的簡稱。該項目聯盟目標是以硅襯底薄膜形式再次開發一種傳統知名的光子學材料 — 鈮酸鋰，以此作為一個標準PIC平臺，并從小型化、降低成本和可擴展的PIC制造中受益。

  ELENA將是世界首個基于工藝設計套件 (PDK) 庫的LNOI技術開放存取PIC芯片代工廠。該平臺將以合適的價格向光子學行業與研發的所有感興趣的利益相關者開放。ELENA也計劃開發一套完整的歐洲工業LNOI技術供應鏈，包括LNOI晶圓制造、高良率制造工藝代工服務、包含PDK的設計軟件以及 LNOI PIC的封裝和接口。合作伙伴包括通過開發面向電信、量子技術和微波光子應用PIC來展示技術和可用成果的終端用戶。

  LNOI – 新一代PIC有前景的材料

CSEM LNOI芯片

  LNOI是PIC最有前景的新型平臺之一，具有一系列獨特有趣的光學特性，例如：高電光系數、高固有二階和三階非線性以及大透明窗口（350–5500nm）。鈮酸鋰單晶薄膜硅襯底鍵合的研究也給探索鈮酸鋰在PIC領域的優勢開辟了一條新途徑。

  目前，除LNOI以外，歐洲基于硅 (Si)、氮化硅 (SiN) 和磷化銦 (InP)等其他光子材料的PIC平臺具有不同的功能。LNOI可成為這類平臺技術的補充，因為它在廣泛的波長范圍內（從可見光到中紅外）具備最新改進的能力，包括具有極低工作電壓(Vπ<1v)的超高速電光調制器(>100 GHz)、快速光開關、快速可調諧諧振器和激光器以及芯片非線性波長轉換。新功能將使量子技術、電信、激光雷達和傳感等廣泛的應用受益。

  完整的歐洲供應鏈

  除了高產量的制造工藝和PDK庫外，ELENA計劃為LNOI平臺搭建一套完整的歐洲供應鏈，以支持其工業規模的擴大。 這包括：

  建立以工業規模生產150mm光學級LNOI晶圓的工藝；

  開發可靠、靈活的封裝解決方案，提供LNOI芯片與光纖耦合以及與其他PIC平臺集成的接口；

  開發面向電信、量子技術和微波光子不同用例的四個PIC原型設計來展示該技術并驗證結果。

  合作伙伴

  ELENA項目由歐盟委員會的H2020計劃資助。總預算為500萬歐元，項目周期為42個月，從 2022年1月1日至2025年6月30日。ELENA由瑞士電子與微技術中心(CSEM)負責領導和協調。該項目聯盟由三個領先的研究機構、四家大型公司和三個中小公司組成，具備實現目標所需的所有能力。項目網站: www.project-elena.eu

  十家合作參與者分別是：瑞士電子與微技術中心(CSEM)、法國SOITEC SA、德國VPIphotonics GmbH (VPI)、瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETHZ）、德國Vanguard Automation GmbH（VA）、法國泰利斯公司（THALES SA）、法國III-V LAB、德國羅森伯格（Rosenberger）、法國L-up SAS、法國原子能委員會電子與信息技術實驗室(CEA-LETI)。