TFLN布里渊光子学引擎：强SBS增益下的多功能集成平台

薄膜铌酸锂（TFLN）布里渊光子学引擎设想的单片TFLN布里渊光子电路，在有包层区域集成高性能组件，未包层区域解锁新的SBS功能。其TFLN电路采用晶圆级紫外步进光刻系统，波导半蚀刻宽1.5μm，该标准波导结构能集成多种元件，未包层结构使表面声波与光模式强重叠，获得显著SBS增益。

TFLN中与角度相关的强SBS利用铌酸锂材料各向异性，在Z切和X切未包层波导实现强SBS增益。通过改变波导旋转角度调整光弹系数和光声重叠，在特定角度限制表面声波实现大光声重叠。不同角度波导的布里渊增益系数和频移不同，X切波导也有强SBS增益，且可实现内部净增益放大，优化后能成为独特窄带放大器，还验证了表面声波对增强SBS增益的作用，TFLN平台可调整SBS线宽用于特定应用。

在TFLN平台将SBS增益集成到高品质因数谐振器产生受激布里渊激光器（SBL）。在0°X切TFLN跑道形谐振器实现SBL，观察到多种现象，其波长调谐范围宽，对阈值功率和转换效率进行了表征，可通过多种方式降低阈值功率。TFLN平台的SBL在产生高纯度射频信号方面前景广阔，是紧凑型、低噪声射频振荡器的有力候选者。

将SBS增益与TFLN平台丰富器件结合做出多功能集成布里渊微波光子处理器，通过多种器件配合实现多种信号处理功能，未来优化单片集成可提高链路增益和改善噪声性能。

该研究利用铌酸锂各向异性在TFLN平台实现强SBS，为多功能布里渊光子学引擎开发提供理想平台，并进行了概念验证。未来通过降低耦合损耗、应用反谐振波导结构、采用耦合环分子设计等可提升性能，嵌入大规模TFLN电路可带来新应用。