將信息編碼為光，並通過光纖進行傳輸是光通信的核心原理。以二氧化矽為原料的光纖具有0.2dB/km的超低損耗，為今天的全球通信網絡和信息社會奠定了基礎。這種超低的光損耗對於集成光子學來說同樣是必不可少的，它可以利用片上波導對光信號進行合成、處理和檢測。

如今，許多創新技術都是基於集成光子學，包括半導體激光器、調製器和光電探測器，並廣泛應用於數據中心、通信、傳感和計算領域。

集成光子芯片通常是由矽製成的，矽資源豐富，光學性能好。但矽不能滿足我們在集成光子學中的需求，因此出現了新的材料平台。氮化矽(Si3N4)就是其中之一，其超低的光損(比矽的光損低幾個數量級)，使其成為窄線寬激光器、光子延遲線和非線性光子學等對低損耗至關重要的應用的首選材料。

現在，EPFL基礎科學學院Tobias J. Kippenberg教授小組的科學家們已經開發出一種新技術，用於構建具有創紀錄的低光損耗和小尺寸的氮化矽集成光子電路。這項工作發表在《自然-通訊》上。

該技術結合了納米加工和材料科學，基於EPFL開發的光子大馬士革工藝。利用這種工藝，該團隊製作的集成電路的光損耗僅為1 dB/m，這是任何非線性集成光子材料的記錄值。這樣的低損耗大大降低了構建芯片級光頻梳（”微梳”）的功率預算，用於相干光收發器、低噪聲微波合成器、激光雷達、神經形態計算，甚至光學原子鐘等應用。該團隊利用新技術在5×5毫米2的芯片上開發了米長的波導和高質量因子微諧振器。他們還報告了高製造良率，這對於擴大到工業生產至關重要。

“這些芯片器件已經被用於參數化光放大器、窄線寬激光器和芯片級頻率梳理器，”EPFL微納技術中心（CMi）領導製造的Junqiu Liu博士說。”我們也期待看到我們的技術被用於新興應用，如相干激光雷達、光子神經網絡和量子計算。”