Fotonik Silisyòmkonpozan pasif yo
Gen plizyè konpozan pasif kle nan fotonik Silisyòm. Youn nan sa yo se yon kouplè griyaj ki emèt sifas, jan yo montre nan Figi 1A. Li konsiste de yon griyaj solid nan gid ond lan ki gen peryòd apeprè egal a longèdonn ond limyè a nan gid ond lan. Sa pèmèt limyè a emèt oswa resevwa pèpandikilè ak sifas la, sa ki fè li ideyal pou mezi nivo wafer ak/oswa kouplaj ak fib la. Koupleur griyaj yo yon ti jan inik nan fotonik Silisyòm paske yo mande yon gwo kontras endèks vètikal. Pa egzanp, si ou eseye fè yon kouplè griyaj nan yon gid ond InP konvansyonèl, limyè a koule dirèkteman nan substra a olye pou l emèt vètikalman paske gid ond griyaj la gen yon endèks refraksyon mwayèn ki pi ba pase substra a. Pou fè li fonksyone nan InP a, yo dwe fouye materyèl anba griyaj la pou sispann li, jan yo montre nan Figi 1B.
Figi 1: kouplè griyaj inidimansyonèl ki emèt sifas nan silikon (A) ak InP (B). Nan (A), gri ak ble klè reprezante silikon ak silica, respektivman. Nan (B), wouj ak zoranj reprezante InGaAsP ak InP, respektivman. Figi (C) ak (D) se imaj mikwoskòp elektwonik optik (SEM) nan yon kouplè griyaj cantilever sispann InP.
Yon lòt eleman kle se konvètisè gwosè tach la (SSC) ant lagid vag optikak fib la, ki konvèti yon mòd apeprè 0.5 × 1 μm2 nan gid vag silikon an nan yon mòd apeprè 10 × 10 μm2 nan fib la. Yon apwòch tipik se sèvi ak yon estrikti yo rele konik envès, kote gid vag la piti piti vin pi etwat rive nan yon ti pwent, sa ki lakòz yon ekspansyon siyifikatif nanoptikpatch mòd. Yon gid vag an vè sispann ka kaptire mòd sa a, jan yo montre nan Figi 2. Avèk yon SSC konsa, li fasil pou reyalize yon pèt kouplaj mwens pase 1.5dB.
Figi 2: Konvètisè gwosè modèl pou gid ond fil silikon. Materyèl silikon an fòme yon estrikti konik envès andedan gid ond an vè ki sispann an. Yo grave substrat silikon an anba gid ond an vè ki sispann an.
Eleman pasif kle a se divizè gwo bout bwa polarizasyon an. Gen kèk egzanp divizè polarizasyon ki montre nan Figi 3. Premye a se yon entèferomèt Mach-Zender (MZI), kote chak bra gen yon birefringans diferan. Dezyèm lan se yon kouplè direksyonèl senp. Fòm birefringans yon gid vag fil silikon tipik trè wo, kidonk limyè polarize mayetik transvèsal (TM) ka konplètman makonnen, alòske limyè polarize elektrik transvèsal (TE) ka prèske dekonekte. Twazyèm lan se yon kouplè griyaj, kote fib la mete nan yon ang pou limyè polarize TE makonnen nan yon direksyon epi limyè polarize TM makonnen nan lòt direksyon an. Katriyèm lan se yon kouplè griyaj bidimansyonèl. Mòd fib ki gen chan elektrik pèpandikilè ak direksyon pwopagasyon gid vag yo makonnen ak gid vag korespondan an. Fib la ka panche epi makonnen ak de gid vag, oswa pèpandikilè ak sifas la epi makonnen ak kat gid vag. Yon avantaj anplis nan kouplè griyaj bidimansyonèl se yo aji kòm rotatè polarizasyon, sa vle di tout limyè sou chip la gen menm polarizasyon an, men de polarizasyon ortogonal yo itilize nan fib la.
Figi 3: Plizyè separateur polarizasyon.
Dat piblikasyon: 16 Jiyè 2024