Silikon Fotonikpasif bileşenler
Silikon fotonikte birkaç önemli pasif bileşen vardır. Bunlardan biri, Şekil 1A'da gösterildiği gibi yüzey yayan bir ızgara kuplörüdür. Dalga kılavuzunda, dalga kılavuzundaki ışık dalgasının dalga boyuna yaklaşık olarak eşit olan dalga kılavuzunda güçlü bir ızgaradan oluşur. Bu, ışığın yüzeye yayılmasını veya alınmasını sağlar, bu da gofret düzeyindeki ölçümler ve/veya lifle birleştirme için idealdir. Izgara kuplörleri, yüksek dikey indeks kontrastına ihtiyaç duydukları için silikon fotoniklere özgüdür. Örneğin, geleneksel bir INP dalga kılavuzunda bir ızgara kuplörü yapmaya çalışırsanız, ışık dalga kılavuzu substrattan daha düşük bir ortalama kırılma indisine sahip olduğu için ışık dikey olarak yayılmak yerine doğrudan substrata sızar. INP'de çalışmasını sağlamak için, malzeme, Şekil 1b'de gösterildiği gibi, askıya almak için ızgaranın altına kazılmalıdır.
Şekil 1: Silikon (A) ve INP (B) 'de yüzey yayan tek boyutlu ızgara bağlantılarını. (A) 'da, gri ve açık mavi sırasıyla silikon ve silis temsil eder. (B) 'de kırmızı ve turuncu sırasıyla Ingaasp ve Inp'yi temsil eder. Şekiller (c) ve (d), bir INP askıya alınmış konsol ızgarası kuplörünün tarama elektron mikroskobu (SEM) görüntüleridir.
Başka bir anahtar bileşen, nokta boyutu dönüştürücü (SSC)optik dalga kılavuzuve silikon dalga kılavuzundaki yaklaşık 0.5 × 1 μm2 modu fiberdeki yaklaşık 10 × 10 μm2 moda dönüştüren fiber. Tipik bir yaklaşım, dalga kılavuzunun yavaş yavaş küçük bir ipucuna daraldığı, ters konik adı verilen bir yapı kullanmaktır, bu daoptikMod Yaması. Bu mod, Şekil 2'de gösterildiği gibi asılı bir cam dalga kılavuzu tarafından yakalanabilir. Böyle bir SSC ile 1.5dB'den az birleştirme 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 substrat, asılı cam dalga kılavuzunun altına kazınmıştır.
Anahtar pasif bileşen polarizasyon ışını ayırıcıdır. Polarizasyon bölücülerinin bazı örnekleri Şekil 3'te gösterilmektedir. Birincisi, her kolun farklı bir çift kırılmasına sahip olduğu bir 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 bağlanabilir, enine elektrik (TE) polarize ışık neredeyse ayrılmaz. Üçüncüsü, fiberin bir açıya yerleştirildiği bir ızgara kuplörüdür, böylece polarize ışığın bir yöne bağlanması ve TM polarize ışık diğerine bağlanır. Dördüncüsü iki boyutlu bir ızgara kuplörüdür. Elektrik alanları dalga kılavuzu yayılımı yönüne dik olan fiber modları karşılık gelen dalga kılavuzuna bağlanır. Elyaf, iki dalga kılavuzuna eğilebilir ve birleştirilebilir veya yüzeye dik olabilir ve dört dalga kılavuzuna bağlanabilir. İki boyutlu ızgara bağlantılarının ek bir avantajı, polarizasyon rotatorları olarak hareket etmeleridir, yani çip üzerindeki tüm ışık aynı polarizasyona sahiptir, ancak fiberde iki dik polarizasyon kullanılır.
Şekil 3: Çoklu polarizasyon ayırıcı.
Gönderme Zamanı: Tem-16-2024