Silisyòm fotonik konpozan pasif

Silisyòm fotonikkonpozan pasif

Gen plizyè eleman pasif kle nan fotonik Silisyòm. Youn nan sa yo se yon kouple griyaj ki emèt sifas, jan yo montre nan Figi 1A. Li konsiste de yon griyaj solid nan gid ond la ki gen peryòd apeprè egal a longèdonn onn limyè a nan gid ond la. Sa a pèmèt limyè a dwe emèt oswa resevwa pèpandikilè nan sifas la, ki fè li ideyal pou mezi wafer-nivo ak / oswa kouple nan fib la. Kouple griyaj yo se yon ti jan inik nan fotonik Silisyòm nan ke yo mande pou gwo kontras endèks vètikal. Pou egzanp, si ou eseye fè yon kouple griyaj nan yon gid ond InP konvansyonèl, limyè a koule dirèkteman nan substra a olye pou yo emèt vètikal paske gid ond griyaj la gen yon endèks refraktif mwayèn ki pi ba pase substra a. Pou fè li travay nan InP a, materyèl yo dwe fouye anba griyaj la sispann li, jan yo montre nan Figi 1B.


Figi 1: sifas ki emèt yon sèl dimansyon kouple griyaj nan Silisyòm (A) ak InP (B). Nan (A), gri ak ble limyè reprezante Silisyòm ak silica, respektivman. Nan (B), wouj ak zoranj reprezante InGaAsP ak InP, respektivman. Figi (C) ak (D) yo analize imaj mikwoskòp elèktron (SEM) nan yon kouple griyaj InP ki sispann.

Yon lòt eleman kle se konvètisè tach gwosè (SSC) ant lagid ond optikak fib la, ki konvèti yon mòd apeprè 0.5 × 1 μm2 nan gid ond Silisyòm nan yon mòd apeprè 10 × 10 μm2 nan fib la. Yon apwòch tipik se sèvi ak yon estrikti ki rele cône envès la, kote gid ond la piti piti piti piti nan yon ti pwent, ki lakòz yon ekspansyon enpòtan nan.optikmòd patch. Mòd sa a ka kaptire pa yon gid ond vè sispann, jan yo montre nan Figi 2. Avèk tankou yon SSC, pèt la kouple nan mwens pase 1.5dB fasil reyalize.

Figi 2: Konvètisè gwosè modèl pou gid ond fil Silisyòm. Materyèl Silisyòm fòme yon estrikti konik envès andedan gid ond vè sispann. Substra Silisyòm lan te grave anba gid ond vè sispann.

Eleman pasif kle a se splitter gwo bout bwa polarizasyon. Gen kèk egzanp splitter polarizasyon yo montre nan Figi 3. Premye a se yon entèferomètr Mach-Zender (MZI), kote chak bra gen yon birefringans diferan. Dezyèm lan se yon kouple senp direksyon. Fòm birefringans nan yon tipik silisyòm fil waveguide se trè wo, kidonk transverse mayetik (TM) limyè polarize ka konplètman makonnen, pandan y ap transverse elektrik (TE) limyè polarize ka prèske dekouple. Twazyèm lan se yon kouple griyaj, nan ki fib la mete nan yon Ang pou ke limyè polarize TE makonnen nan yon direksyon ak limyè polarize TM makonnen nan lòt la. Katriyèm lan se yon kouple griyaj ki genyen de dimansyon. Mòd fib ki gen jaden elektrik pèpandikilè ak direksyon pwopagasyon gid ond yo makonnen ak gid ond ki koresponn lan. Fib la ka panche ak makonnen ak de gid ond, oswa pèpandikilè ak sifas la ak makonnen ak kat gid ond. Yon avantaj ajoute nan kouple griyaj ki genyen de dimansyon se yo ke yo aji kòm wotasyon polarizasyon, sa vle di ke tout limyè sou chip la gen menm polarizasyon, men de polarizasyon orthogonal yo te itilize nan fib la.

Figi 3: Splitter polarizasyon miltip.


Tan pòs: 16 jiyè 2024