Silicijeva fotonikapasivne komponente
V silicijevi fotoniki je več ključnih pasivnih komponent. Eden od teh je površinsko rešetko, kot je prikazano na sliki 1A. Sestavljen je iz močne rešetke v valovodu, katerega obdobje je približno enako valovni dolžini svetlobnega vala v valovodu. To omogoča, da se svetloba oddaja ali prejema pravokotno na površino, zaradi česar je idealna za meritve na ravni rezin in/ali povezavo do vlakna. Reševalni spojki so nekoliko edinstveni za silicijevo fotoniko, saj zahtevajo visok navpični indeksni kontrast. Na primer, če poskušate narediti rešetko v običajnem valovodu INP, svetloba uhaja neposredno v substrat, namesto da bi jo oddajali navpično, ker ima reševalni valovid nižji povprečni indeks loma kot substrat. Da bi deloval v InP, je treba pod rešetko izkopati material, da ga suspendirate, kot je prikazano na sliki 1b.
Slika 1: Enodimenzionalne spojke za oddajanje površin v siliciju (A) in INP (B). V (a) siva in svetlo modra predstavljata silicij oziroma kremen. V (b) rdeča in oranžna predstavljata Ingaasp oziroma INP. Slika (c) in (d) sta skenirajo elektronsko mikroskop (SEM) slike inp suspendiranega konzolnega rešetkastega spojnika.
Druga ključna komponenta je pretvornik velikosti točke (SSC) medOptični valovodin vlakno, ki pretvori način približno 0,5 × 1 μm2 v silikonskem valovodu v način približno 10 × 10 μm2 v vlaknu. Tipičen pristop je uporaba strukture, imenovane inverzni konus, v kateri se valovodi postopoma zoži na majhen konica, kar ima za posledico znatno širitevoptičnoNačin popravek. Ta način lahko zajamemo s suspendiranim steklenim valovodom, kot je prikazano na sliki 2. S takšnim SSC se zlahka doseže izguba sklopke manj kot 1,5 dB.
Slika 2: Pretvornik velikosti vzorca za silicijeve žične valovodi. Silicijev material tvori obratno stožčasto strukturo znotraj suspendiranega steklenega valovoda. Silicijev substrat je bil vtaknjen pod visečim steklenim valovodom.
Ključna pasivna komponenta je polarizacijski snop. Nekaj primerov polarizacijskih cepilnikov je prikazano na sliki 3. Prvi je mach-Zender interferometer (MZI), kjer ima vsaka roka drugačno bizo. Drugi je preprost usmerjevalni spojnik. Oblika birefringa tipičnega silicijevega valovoda je zelo visoka, zato je lahko prečna magnetna (TM) polarizirana svetloba v celoti povezana, prečna električna (TE) polarizirana svetloba pa je mogoče skoraj odvijati. Tretji je rešetljiva spojka, v kateri je vlakno nameščeno pod kotom, tako da je te polarizirana svetloba povezana v eno smer, TM polarizirana svetloba pa v drugo. Četrti je dvodimenzionalni rešetki. Načini vlaken, katerih električna polja so pravokotna na smer širjenja valovodov, so povezani z ustreznim valovodom. Vlakna se lahko nagne in poveže z dvema valovodama ali pravokotno na površino in jih poveže s štirimi valovodi. Dodatna prednost dvodimenzionalnih rešetk je, da delujejo kot polarizacijski rotatorji, kar pomeni, da ima vsa svetloba na čipu enako polarizacijo, vendar se v vlakni uporabljata dve pravokotni polarizaciji.
Slika 3: Več polarizacijskih cepilnikov.
Čas objave: julij-16-2024