Silikon fotoniğipasif bileşenler
Silikon fotonikte birkaç önemli pasif bileşen vardır. Bunlardan biri, Şekil 1A'da gösterildiği gibi yüzey yayan ızgaralı birleştiricidir. Dalga kılavuzunda, periyodu dalga kılavuzundaki ışık dalgasının dalga boyuna yaklaşık olarak eşit olan güçlü bir ızgaradan oluşur. Bu, ışığın yüzeye dik olarak yayılmasına veya alınmasına olanak tanır, bu da onu levha seviyesi ölçümleri ve/veya fibere bağlanma için ideal kılar. Izgara bağlayıcılar, yüksek dikey indeks kontrastı gerektirmeleri nedeniyle silikon fotoniklere biraz benzersizdir. Örneğin, geleneksel bir InP dalga kılavuzunda bir ızgara bağlayıcı yapmaya çalışırsanız, ızgara dalga kılavuzunun alt tabakadan daha düşük bir ortalama kırılma indisine sahip olması nedeniyle ışık dikey olarak yayılmak yerine doğrudan alt tabakaya sızar. InP'de çalışmasını sağlamak için, Şekil 1B'degösterildiği gibi malzemenin ızgaranın altına asılması için kazılması gerekir.
Şekil 1: silikon (A) ve InP (B)'de yüzey yayan tek boyutlu ızgara bağlaştırıcıları. (A)'da gri ve açık mavi sırasıyla silikon ve silikayı temsil eder. (B)'de kırmızı ve turuncu sırasıyla InGaAsP ve InP'yi temsil eder. Şekiller (C) ve (D), bir InP asılı konsol ızgaralı kuplörün taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleridir.
Bir diğer önemli bileşen, noktalar arasındaki nokta boyutu dönüştürücüsüdür (SSC).optik dalga kılavuzuve silikon dalga kılavuzundaki yaklaşık 0,5 x 1 μm2'lik bir modu fiberdeki yaklaşık 10 x 10 μm2'lik bir moda dönüştüren fiber. Tipik bir yaklaşım, ters konik olarak adlandırılan, dalga kılavuzunun kademeli olarak küçük bir uca daraldığı ve bu da dalganın önemli ölçüde genişlemesine neden olan bir yapı kullanmaktır.optikmod yaması. Bu mod, Şekil 2'de gösterildiği gibi asılı bir cam dalga kılavuzu tarafından yakalanabilir. Böyle bir SSC ile, 1,5dB'den daha düşük bir bağlantı kaybına kolaylıkla ulaşılabilir.
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 ışın ayırıcısıdır. Polarizasyon bölücülerin bazı örnekleri Şekil 3'te gösterilmektedir. İlki, her kolun farklı bir çift kırılmaya sahip olduğu bir Mach-Zender interferometresidir (MZI). İkincisi basit bir yönlü bağlaştırıcıdır. Tipik bir silikon tel dalga kılavuzunun şekil çift kırılımı çok yüksektir, bu nedenle enine manyetik (TM) polarize ışık tamamen bağlanabilirken, enine elektriksel (TE) polarize ışık neredeyse bağlanmayabilir. Üçüncüsü, fiberin, TE polarize ışığın bir yönde ve TM polarize ışığın diğer yönde bağlanacağı şekilde bir Açıyla yerleştirildiği bir ızgara bağlayıcıdır. Dördüncüsü iki boyutlu bir ızgara bağlayıcıdır. Elektrik alanları dalga kılavuzu yayılma yönüne dik olan fiber modları, karşılık gelen dalga kılavuzuna bağlanır. Fiber eğilebilir ve iki dalga kılavuzuna bağlanabilir veya yüzeye dik olarak dört dalga kılavuzuna bağlanabilir. İki boyutlu ızgara bağlayıcıların ek bir avantajı, polarizasyon döndürücüleri olarak hareket etmeleridir; bu, çip üzerindeki tüm ışığın aynı polarizasyona sahip olduğu, ancak fiberde iki dik polarizasyonun kullanıldığı anlamına gelir.
Şekil 3: Çoklu polarizasyon ayırıcılar.
Gönderim zamanı: Temmuz-16-2024