SilikonfotonikaPassiewe komponente
Daar is verskillende belangrike passiewe komponente in silikonfotonika. Een hiervan is 'n oppervlak-emitterende traliewerker, soos aangetoon in Figuur 1A. Dit bestaan uit 'n sterk traliewerk in die golfleier waarvan die periode ongeveer gelyk is aan die golflengte van die liggolf in die golfleier. Hiermee kan die lig vrygestel word of loodreg op die oppervlak ontvang word, wat dit ideaal maak vir metings op die wafelvlak en/of koppeling aan die vesel. Roosterkoppelaars is ietwat uniek aan silikonfotonika deurdat dit 'n hoë vertikale indekskontrast benodig. Byvoorbeeld, as u probeer om 'n traliewerk -koppelaar in 'n konvensionele inp -golfleier te maak, lek die lig direk in die substraat in plaas daarvan om vertikaal vrygestel te word omdat die traliewerkgolfgeleier 'n laer gemiddelde brekingsindeks het as die substraat. Om dit in die INP te laat werk, moet materiaal onder die traliewerk opgegrawe word om dit op te skort, soos aangetoon in Figuur 1b.
Figuur 1: Oppervlak-emitterende eendimensionele traliekoppelaars in silikon (A) en INP (B). In (A) verteenwoordig grys en ligblou onderskeidelik silikon en silika. In (b) verteenwoordig rooi en oranje onderskeidelik Ingaasp en inp. Figuur (c) en (d) skandeer elektronmikroskoop (SEM) beelde van 'n INP -opgehangde cantilever -roosterkoppelaar.
'N Ander sleutelkomponent is die plek-omskakelaar (SSC) tussen dieOptiese golfleieren die vesel, wat 'n modus van ongeveer 0,5 × 1 μm2 in die silikongolfgeleier omskakel na 'n modus van ongeveer 10 × 10 μm2 in die vesel. 'N Tipiese benadering is om 'n struktuur genaamd die omgekeerde taps te gebruik, waarin die golfleier geleidelik tot 'n klein punt vernou, wat lei tot 'n beduidende uitbreiding van dieoptiesMode -pleister. Hierdie modus kan vasgelê word deur 'n gesuspendeerde glasgolfgeleier, soos aangetoon in Figuur 2. Met so 'n SSC word die koppeling van minder as 1,5 dB maklik bereik.
Figuur 2: Patroongrootte -omskakelaar vir silikondraadgolfgeleidings. Die silikonmateriaal vorm 'n omgekeerde koniese struktuur in die gesuspendeerde glasgolfgeleier. Die silikon -substraat is onder die gesuspendeerde glasgolfgeleier geëtseer.
Die belangrikste passiewe komponent is die polarisasiebalkverdeling. 'N Paar voorbeelde van polarisasie-splitters word in Figuur 3 getoon. Die eerste is 'n Mach-Zender-interferometer (MZI), waar elke arm 'n ander breefringence het. Die tweede is 'n eenvoudige rigtingkoppelaar. Die vorm van 'n tipiese silikondraadgolfleier is baie hoog, dus kan dwars magnetiese (TM) gepolariseerde lig volledig gekoppel word, terwyl dwars elektriese (TE) gepolariseerde lig amper ontkoppel kan word. Die derde is 'n traliewerkkoppelaar waarin die vesel in 'n hoek geplaas word, sodat TE -gepolariseerde lig in die een rigting gekoppel is en TM -gepolariseerde lig in die ander gekoppel is. Die vierde is 'n tweedimensionele roosterkoppelaar. Veselmodusse waarvan die elektriese velde loodreg op die rigting van die golfgeleier -voortplanting is, word aan die ooreenstemmende golfleier gekoppel. Die vesel kan gekantel en gekoppel word aan twee golfleiers, of loodreg op die oppervlak en gekoppel aan vier golfleiers. 'N Bykomende voordeel van tweedimensionele traliewerkers is dat hulle as polarisasie-rotators optree, wat beteken dat alle lig op die chip dieselfde polarisasie het, maar dat twee ortogonale polarisasies in die vesel gebruik word.
Figuur 3: Meervoudige polarisasie -splitters.
Postyd: Jul-16-2024