Silicijum Photonics pasivne komponente

Silicijumska photonikaPasivne komponente

Postoji nekoliko ključnih pasivnih komponenti u silikonskim fotonikama. Jedna od njih je spojnica za rezanje na površini, kao što je prikazano na slici 1a. Sastoji se od jake rešetke u valom premalomu čiji je razdoblje približno jednak talasnoj dužini svjetlosnog vala u valovima. To omogućava da se svjetlost emitira ili primi okomito na površinu, čineći ga idealnim za mjerenje rezine i / ili spajanje na vlakno. Spojci rešetke pomalo su jedinstveni za silicijum fotonike u tome što im je potreban visoki vertikalni indeks kontrast. Na primjer, ako pokušate napraviti spojnica za rešetke u konvencionalnom inpskom valovom premalo, svjetlost curi direktno u podlogu umjesto da se emitiraju vertikalno jer rešetki valovodi od supstrata. Da bi se to učinilo u INP-u, materijal se mora iskopati ispod rešetke da ga suspenduje, kao što je prikazano na slici 1b.

Slika 1: Jednodimenzionalna rešetka za rešetke - emitiranje površina u silicijum (A) i INP (B). U (a), sivoj i svijetloplavoj boji predstavljaju silicijum i silicijum. U (b), crveno i narandžasta predstavljaju Ingaasasp i Inp. Brojke (c) i (d) su skeniraju slike elektrona mikroskopa (SEM) intezantne rešetke za rešetke INP.

Druga ključna komponenta je pretvarač veličine mjesta (SSC) izmeđuoptički valovodii vlakna, koje pretvara režim od oko 0,5 × 1 μm2 u silikon valom premalo u režim od oko 10 × 10 μm2 u vlaknima. Tipičan pristup je korištenje strukture koja se zove inverzni konus, u kojem valovod postepeno sužava na malom vrhu, što rezultira značajnim širenjemoptičkiPATCH MODE. Ovaj mod se može zarobiti suspendiranim staklenim valovima, kao što je prikazano na slici 2. Sa takvim SSC-om, gubitak spojke manjim od 1,5db lako se postiže.

Slika 2: Pretvarač veličine uzoraka za valove valolišta silikonskih žica. Silikonski materijal formira obrnutu stonu konstrukciju unutar suspendovanog stakla valovogvlada. Silikonska supstrata je isključena ispod suspendovanog stakla valovogtura.

Ključna pasivna komponenta je razdjelnik polarizacijskih snopa. Neki primjeri razdjelnika za polarizaciju prikazani su na slici 3. Prvi je mačanski interferometar (MZI), gdje svaka ruka ima drugačiju birefrigenciju. Drugi je jednostavna usmjerena spojnica. Oblik birefrence tipičnog silikonskog žičane valove puteve je vrlo visoka, pa se poprečna magnetska (TM) polarizirana svjetlost može u potpunosti spojiti, dok se poprečna električna (TE) polarizirana svjetlost može gotovo umazati. Treća je spojnica za rešetke, u kojoj se vlakno postavlja pod uglom tako da je polarizirano svjetlo povezano u jednom smjeru, a tm polarizirano svjetlo je u drugoj. Četvrta je dvodimenzionalna spojnica za rešetke. Načini vlakana čija su električna polja okomita na smjer širenja valovode, zajedno su u odgovarajućem valovom. Vlakna se mogu nagnuti i zajedno sastaviti na dva valove ili okomito na površinu i zajedno su povezani sa četiri valove. Dodatna prednost dvodimenzionalnih spojnica za rešetke je da djeluju kao rotatori polarizacije, što znači da sva svjetlost na čipu ima istu polarizaciju, ali u vlaknima se koriste dvije ortogonalne polarnizacije.

Slika 3: Višestruki razdjelnici polarizacije.