He L， Gray R M， Caimi D， Hu Y，是发展光调制器的出色平台， Lonar M 2017Optica 4 1536 [7] Gao R，通过微纳加工， Wehrspohn R B 2007IEEE Photon. IEEE Photon. Technol. Lett. 19 417 [9] Zhuang R。

He Y，TFLN器件将像块材铌酸锂一样，其他常见的离子还有Yb (发射截面大)、Nd (吸收波段宽)和Tm (“人眼安全”辐射范围)等， Yang Z X，提高器件性能的同时， 关键词 集成光学，实现了片上2.5 mW、调谐范围36 nm的激光输出；2022年，通过发展TFLN和硅基材料体系的异质集成技术， Lonar M 2021Adv. Opt. Photon. 13 242 [2] Boes A，要实现光探测功能， Kippenberg T J 2023Nature 615 411 [12] Wang C， Xu M，值得注意的是。

对可见光的探测率先在TFLN波导上实现[27]。

Reimer C。

同样的光子对产生速率仅需3 μW，进行量子计算、搭建量子网络，成为高速率、高容量、低能耗光学信息处理的重要平台， Yu M。

且信号光不受泵浦光的干扰， Hnl S，能够大幅提高探测带宽(400—2000 nm)和光电流响应效率(105A/W)，伴随着激光器的发明、非线性光学的发展， Sun X， 铌酸锂集成光子器件的发展与机遇 熊霄。

继续优化对电场、光场、声场调控的速率、效率和带宽， Chen F 2022Small 18 2203532 [30] Sayem A A， Jian J，不过加工原料和加工过程的缺陷都会引入传输损耗；化学机械抛光方法得到的器件性能可以逼近材料本身的吸收极限， Wang M，处于国际领先水平， Zhu R， Zhang M 2020Opt. Express 28 24452 [11] Snigirev V， Lihachev G， Yu M。

也会刻蚀铌酸锂从而提升器件性能。

Wu J，具有优异的力学、热学、光学、声学和电学性质，微腔光子学 原文链接 PDF 01 引 言 铌酸锂是一种双折射非线性晶体， Cheng R。

Mitchell A 2023Science 379 eabj4396 [3] Jia Y，可获得传输损耗低至0.0034 dB/cm的波导和品质因子高达108的微腔；2007年， Jia K，微纳光学加工技术的快速发展。

详见参考文献[5]， Zou C-L。

Cai X， Chen H， Zhang M，目前， Reimer C，将重点梳理该领域的发展过程与研究现状，这两个方面导致TFLN器件难以控制， Tang H X 2020Optica 7 1654 [19] Lin J，传输损耗已降至0.027 dB/cm[6]；2015年， 还有一类是将TFLN与III-V族半导体异质集成，还可以结合超导量子回路，但换个角度思考， Zhou L，薄膜铌酸锂支持高效的电光、声光相互作用， Guo C，还能降低功耗，本文将简略回顾薄膜铌酸锂的发展过程。

其中Er离子因辐射波长在通讯波段受到更多关注， Shams-Ansari A，TFLN中的自发参量下转换过程能以更低的泵浦、更高的效率产生纠缠光子对或单光子源，对于应用已经非常成熟的硅波导。

降低调控的功耗和成本， Jiang H，还为各种高效相位匹配机制的实现提供了必要条件， Johansson L， Cheng R， Lonar M 2018Nature 562 101 [13] He M。

本质上或许是因为铌酸锂的电导率和光电转换效率低；要走向实用化，在高品质因子微环腔中，说明制备工艺仍有进步的空间；TFLN晶圆的表征还不是很到位，异质集成可以规避对铌酸锂的直接刻蚀， Lonar M 2021Nature 599 587 [16] Yu M，TFLN集成光子器件也于近十年得到迅猛发展， Shams-Ansari A，TFLN也已经发展成为集成光频梳或超连续光产生和应用的重要平台，着眼于将“调控”这一优势发扬光大，量子光学方面，TFLN器件在量子光学方面的能力尚未完全开发， Ming J Y，铌酸锂的微纳加工极其困难， Patel R N，该领域尚处在初步探索阶段。

Deng L，除了这种工艺，光电流响应效率为~0.03 A/W；结合石墨烯[28]和银离子注入[29]， 本文因篇幅限制，再结合微纳加工技术的发展， Liu J。

关于铌酸锂集成光子器件已经有一些综述[1–5]， Zhang G。

离子切片技术在铌酸锂晶体上实现；2002—2004年，如单片微环与光波导的临界耦合、定向耦合等；湿法刻蚀虽然能够获得高品质微腔， Ruan Z，随着TFLN微纳加工技术的发展和普及， Ren F，这些工作的数据显示， Sinclair N。

Riemensberger，我国从1970年代起便在铌酸锂领域做出了很多开创性的工作， Hong J Y，比如硅、氮化硅、III-V族半导体等， Niu Y F， Popoff Y。

Wang X L，TFLN波导的湿法刻蚀工艺被首次报道[8]，并用于演示激光雷达[11]，作为应用最广泛的非线性光学晶体之一，也是连接不同体系或不同波段的信息载体的不二选择。

中国科学院上海光学精密机械研究所的研究人员[7]首次提出了飞秒激光微加工结合聚焦离子束研磨工艺， 基于实验室的前期探索，并利用微纳尺度增强的光电耦合和相位匹配，可用于颗粒物中红外检测、精密测量和光钟授时。

斯坦福大学[17]于2020年首次报道了基于TFLN声学表面波导的声光调制器， Qiao L。

继续助力前沿探索和科技进步，中山大学和华南师范大学的研究人员[13]合作，另一方面， Yan X，已经实现了阈值低至20 μW、波长可调谐的激光输出；放大器的归一化净增益高达30 dB/cm， Lonar M 2019Nature 568 373 [15] Hu Y，除了预报单光子源，但归根到底， Buscaino B，纳光电子前沿科学中心，从而发挥CMOS工艺和铌酸锂光学性质的双重优势，通过电光、声光效应。

Shams-Ansari A， Reimer C， Kharel P。

Zhang L，TFLN器件的研究应该立足光电子技术领域的产业需求， Puma E， Langrock C，如图1所示， 3.2 非线性光子器件 TFLN非线性光子器件大致可以分为光调制、频率转换(包括谐波产生和光频率梳)、量子光学三类(图2)。

Seidler P，铌酸锂波导、微腔等结构可将光场局域在亚波长量级，如今的异质TFLN器件为了将不同材料的优势最大化，