Силиконовая фотоникапассивные компоненты
Есть несколько ключевых пассивных компонентов в кремниевой фотонике. Одним из них является поверхностно-излучающий муфт, как показано на рисунке 1А. Он состоит из сильной решетки в волноводе, период которого приблизительно равен длине волны световой волны в волноводе. Это позволяет излучать или полученный свет, перпендикулярный поверхности, что делает его идеальным для измерений уровня пластины и/или соединения с волокном. Связки с решеткой являются несколько уникальными для кремниевой фотоники, поскольку они требуют высокого контраста вертикального индекса. Например, если вы пытаетесь сделать сцепление с решеткой в обычном волноводе INP, свет протекает непосредственно в подложку, а не испускается вертикально, потому что волноводец решетки имеет более низкий средний показатель преломления, чем субстрат. Чтобы заставить его работать в INP, материал должен быть выкопан под решеткой, чтобы подвешивать его, как показано на рисунке 1b.
Рисунок 1: Поверхностная одномерная решетчатая связки в кремнии (A) и INP (B). В (а) серый и светло -голубой представляют кремний и кремний, соответственно. В (B) красный и оранжевый представляют IngaAsp и Inp, соответственно. Рисунки (C) и (D) являются сканирующими изображениями электронного микроскопа (SEM) подвесной консольной решетки INP.
Другим ключевым компонентом является преобразователь точечного размера (SSC) междуОптический волноводи волокно, которое преобразует режим около 0,5 × 1 мкм2 в кремниевом волноводе в режим около 10 × 10 мкм2 в волокне. Типичным подходом является использование структуры, называемой обратной конусной, в которой волновод постепенно сужается до небольшого наконечника, что приводит к значительному расширениюоптическийрежим патч. Этот режим может быть захвачен подвесным стеклянным волноводом, как показано на рисунке 2. При таком SSC потерю связи менее 1,5 дБ легко достигнута.
Рисунок 2: Преобразование размера рисунка для силиконовых проволочных волноводов. Кремниевый материал образует обратную коническую структуру внутри подвесного стеклянного волновода. Силиконовый субстрат был выгравирован под подвесным стеклянным волноводом.
Ключевым пассивным компонентом является разветвитель поляризации. Некоторые примеры поляризационных сплиттеров показаны на рисунке 3. Первый-это интерферометр Mach-Zender (MZI), где каждое рука имеет различную двуметросную лучи. Второе - это простой направленный муфт. Цитная двуметравкость типичного силиконового проволочного волновода очень высока, поэтому поперечный магнитный (TM) поляризованный свет может быть полностью связан, в то время как поперечный электрический (TE) поляризованный свет может быть почти не связан. Третий - это сцепление с решеткой, в которой волокно расположена под углом, так что поляризованный свет TE связан в одном направлении, а поляризованный свет TM связан с другим. Четвертый-это двумерная решетка. Волокновые режимы, электрические поля, перпендикулярно направлению распространения волновода, связаны с соответствующим волноводом. Клетчатка может быть наклонен и соединена с двумя волноводами или перпендикулярно поверхности и связано с четырьмя волноводами. Дополнительным преимуществом двумерных решетки состоит в том, что они действуют как поляризационные ротаторы, что означает, что весь свет на чипе имеет одинаковую поляризацию, но в волокне используются две ортогональные поляризации.
Рисунок 3: множественные поляризационные сплиттеры.
Время сообщения: июль-16-2024