Silisyum fotonikpasif bileşenler
Silisyum fotonikte birkaç önemli pasif bileşen vardır. Bunlardan biri, Şekil 1A'da gösterildiği gibi, yüzey yayan bir kafes kuplörüdür. Dalga kılavuzunda, periyodu dalga kılavuzundaki ışık dalgasının dalga boyuna yaklaşık olarak eşit olan güçlü bir kafesten oluşur. Bu, ışığın yüzeye dik olarak yayılmasını veya alınmasını sağlar ve bu da onu gofret düzeyindeki ölçümler ve/veya fibere bağlanma için ideal hale getirir. Kafes kuplörleri, yüksek dikey indeks kontrastı gerektirmeleri bakımından silisyum fotonik için bir nevi benzersizdir. Örneğin, geleneksel bir InP dalga kılavuzunda bir kafes kuplörü yapmaya çalışırsanız, ışık dikey olarak yayılmak yerine doğrudan alt tabakaya sızar çünkü kafes dalga kılavuzunun alt tabakadan daha düşük bir ortalama kırılma indeksi vardır. InP'de çalışmasını sağlamak için, Şekil 1B'de gösterildiği gibi, kafesin altından malzeme kazılarak askıya alınmalıdır.
Şekil 1: silikon (A) ve InP'deki (B) yüzey yayıcı tek boyutlu kafes kuplörleri. (A)'da gri ve açık mavi sırasıyla silikon ve silikayı temsil eder. (B)'de kırmızı ve turuncu sırasıyla InGaAsP ve InP'yi temsil eder. Şekil (C) ve (D) bir InP askılı konsol kafes kuplörünün taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleridir.
Bir diğer önemli bileşen ise nokta boyutu dönüştürücüsüdür (SSC)optik dalga kılavuzuve silikon dalga kılavuzunda yaklaşık 0,5 × 1 μm2'lik bir modu fiberde yaklaşık 10 × 10 μm2'lik bir moda dönüştüren fiber. Tipik bir yaklaşım, dalga kılavuzunun kademeli olarak küçük bir uca daraldığı ve bunun da önemli bir genişlemeyle sonuçlandığı ters konik adı verilen bir yapı kullanmaktır.optikmod yaması. Bu mod, Şekil 2'de gösterildiği gibi, asılı bir cam dalga kılavuzu tarafından yakalanabilir. Böyle bir SSC ile, 1,5 dB'den daha az bir kuplaj kaybı kolayca elde edilir.
Şekil 2: Silikon tel dalga kılavuzları için desen boyutu dönüştürücü. Silikon malzeme, asılı cam dalga kılavuzunun içinde ters konik bir yapı oluşturur. Silikon alt tabaka, asılı cam dalga kılavuzunun altında aşındırılmıştır.
Ana pasif bileşen polarizasyon ışın bölücüsüdür. Polarizasyon bölücülerinin bazı örnekleri Şekil 3'te gösterilmiştir. Birincisi, her kolu farklı bir çift kırılmaya sahip olan Mach-Zender interferometresidir (MZI). İkincisi, basit bir yönlü kuplördür. Tipik bir silikon tel dalga kılavuzunun şekil çift kırılması çok yüksektir, bu nedenle enine manyetik (TM) polarize ışık tamamen birleştirilebilirken, enine elektriksel (TE) polarize ışık neredeyse ayrıştırılabilir. Üçüncüsü, fiberin bir Açıda yerleştirildiği ve TE polarize ışığın bir yönde ve TM polarize ışığın diğer yönde birleştiği bir kafes kuplörüdür. Dördüncüsü, iki boyutlu bir kafes kuplörüdür. Elektrik alanları dalga kılavuzu yayılma yönüne dik olan fiber modları, karşılık gelen dalga kılavuzuna bağlanır. Fiber eğilebilir ve iki dalga kılavuzuna veya yüzeye dik olarak dört dalga kılavuzuna bağlanabilir. İki boyutlu kafes kuplörlerin bir diğer avantajı ise polarizasyon döndürücüleri gibi davranmalarıdır; yani çip üzerindeki tüm ışık aynı polarizasyona sahipken, fiberde iki ortogonal polarizasyon kullanılır.
Şekil 3: Çoklu polarizasyon ayırıcıları.
Gönderi zamanı: 16-Tem-2024