Křemíková fotonikaPasivní komponenty
V silikonové fotonice existuje několik klíčových pasivních komponent. Jedním z nich je povrchově emitující mřížka, jak je znázorněno na obrázku 1A. Skládá se ze silné mřížky ve vlnovodu, jehož období je přibližně stejná jako vlnová délka světelné vlny ve vlnovodu. To umožňuje, aby bylo světlo emitováno nebo přijímáno kolmo k povrchu, takže je ideální pro měření na úrovni oplatky a/nebo spojení s vláknem. Varující vazby jsou pro silikonovou fotoniku poněkud jedinečné v tom, že vyžadují kontrast vysokého vertikálního indexu. Například, pokud se pokusíte vytvořit mřížkový spojku v konvenčním vlnovodu InP, světlo uniká přímo do substrátu místo toho, aby bylo emitováno svisle, protože mřížkový vlnovod má nižší průměrný index lomu než substrát. Aby to fungovalo v INP, musí být materiál vykopán pod mřížkou, aby byl pozastaven, jak je znázorněno na obrázku 1B.
Obrázek 1: Povrchově emitující jednorozměrné mřížky v křemíku (A) a INP (B). V (a), šedá a světle modrá představují křemík a oxid křemičitý. V (b), červená a oranžová představují IngaASP a INP. Obrázky (c) a (d) jsou skenovací elektronový mikroskop (SEM) obrazy vazebního vazebního měřítka suspendovaného konzoly.
Další klíčovou součástí je převodník velikosti (SSC) meziOptický vlnovoda vlákno, které přeměňuje režim asi 0,5 x 1 μm2 v křemíkovém vlnovodu na režim asi 10 × 10 μm2 ve vlákně. Typickým přístupem je použití struktury zvané inverzní zúžení, ve které se vlnovod postupně zužuje na malý tip, což má za následek významné rozšířeníoptickýPatch režimu. Tento režim může být zachycen suspendovaným skleněným vlnovodem, jak je znázorněno na obrázku 2. S takovým SSC je snadno dosažena ztráta vazby menší než 1,5 dB.
Obrázek 2: Převodník velikosti vzorů pro vlnovod z křemíkových drátu. Křemíkový materiál tvoří inverzní kónickou strukturu uvnitř zavěšeného skleněného vlnovodu. Křemíkový substrát byl vyleptán pod suspendovaným skleněným vlnovodem.
Klíčovou pasivní složkou je splitter polarizačního paprsku. Některé příklady polarizačních rozdělení jsou znázorněny na obrázku 3. Prvním je interferometr mach-ponder (MZI), kde každá rameno má jinou dvojlom. Druhým je jednoduchý směrový spojku. Tvarová část typického vlnovodu křemíkového drátu je velmi vysoká, takže příčné magnetické (TM) polarizované světlo může být plně spojeno, zatímco příčné elektrické (te) polarizované světlo lze téměř odpojit. Třetí je mřížkový spojku, ve kterém je vlákno umístěno pod úhlem, takže polarizované světlo TE je spojeno v jednom směru a polarizované světlo TM je spojeno v druhém. Čtvrtý je dvourozměrný mřížka. Režimy vláken, jejichž elektrická pole jsou kolmá ke směru šíření vlnovodu, jsou spojeny s odpovídajícím vlnovodem. Vlákno může být nakloněno a spojeno se dvěma vlnovody nebo kolmo k povrchu a spojeno se čtyřmi vlnovodům. Další výhodou dvourozměrných mřížkových vazeb je to, že působí jako polarizační rotátory, což znamená, že veškeré světlo na čipu má stejnou polarizaci, ale ve vlákně se používají dvě ortogonální polarizace.
Obrázek 3: Vícenásobné polarizační rozdělení.
Čas příspěvku: Jul-16-2024