Fotonaigs sileaconachco-phàirtean fulangach
Tha grunn phàirtean fulangach cudromach ann am fotonaig sileaconach. Is e aon dhiubh sin ceanglaiche grèata a bhios a’ leigeil a-mach uachdar, mar a chithear ann am Figear 1A. Tha e air a dhèanamh suas de ghrèata làidir anns an treòraiche-tonn aig a bheil an ùine timcheall air co-ionann ri tonn-fhaid na tonn solais anns an treòraiche-tonn. Leigidh seo leis an t-solas a bhith air a leigeil a-mach no air fhaighinn ceart-cheàrnach ris an uachdar, ga dhèanamh freagarrach airson tomhais ìre-wafer agus/no ceangal ris an t-snàithleach. Tha ceanglaichean grèata rudeigin sònraichte do fotonaig sileaconach leis gu bheil feum aca air eadar-dhealachadh clàr-amais àrd dìreach. Mar eisimpleir, ma dh’ fheuchas tu ri ceanglaiche grèata a dhèanamh ann an treòraiche-tonn InP àbhaisteach, bidh an solas a’ leigeil a-mach gu dìreach a-steach don t-substrate an àite a bhith air a leigeil a-mach gu dìreach leis gu bheil clàr-amais ath-tharraingeach cuibheasach nas ìsle aig an treòraiche-tonn grèata na an t-substrate. Gus a dhèanamh ag obair anns an InP, feumar stuth a chladhach fon ghrèata gus a chrochadh, mar a chithear ann am Figear 1B.
Figear 1: luchd-ceangail grèata aon-thaobhach a bhios a’ leigeil a-mach solas bhon uachdar ann an silicon (A) agus InP (B). Ann an (A), tha liath is gorm aotrom a’ riochdachadh silicon agus silica, fa leth. Ann an (B), tha dearg is orains a’ riochdachadh InGaAsP agus InP, fa leth. Tha figearan (C) agus (D) nan ìomhaighean miocroscop dealanach sganaidh (SEM) de luchd-ceangail grèata cantilever crochte InP.
Is e prìomh phàirt eile an inneal-tionndaidh meud-spot (SSC) eadar antreòraiche tonn optaigeachagus an snàithleach, a bhios ag atharrachadh modh de mu 0.5 × 1 μm2 anns an treòraiche tonn silicon gu modh de mu 10 × 10 μm2 anns an t-snàithleach. Is e dòigh-obrach àbhaisteach structar ris an canar an teip neo-dhìreach a chleachdadh, anns am bi an treòraiche tonn mean air mhean a’ caolachadh gu bàrr beag, a tha ag adhbhrachadh leudachadh mòr air anoptaigeachpaiste modh. Faodar am modh seo a ghlacadh le treòraiche tonn glainne crochte, mar a chithear ann am Figear 2. Le SSC mar sin, tha call ceangail nas lugha na 1.5dB air a choileanadh gu furasta.
Figear 2: Inneal-tionndaidh meud pàtrain airson treòraichean tonn uèir silicon. Bidh an stuth silicon a’ cruthachadh structar còn-dhìreach taobh a-staigh an treòraiche tonn glainne crochte. Chaidh an t-substrate silicon a ghràbhaladh air falbh fon treòraiche tonn glainne crochte.
’S e am prìomh phàirt fulangach an sgoltair beam pòlarachaidh. Tha eisimpleirean de sgoltairean pòlarachaidh air an sealltainn ann am Figear 3. ’S e interferometer Mach-Zender (MZI) a’ chiad fhear, far a bheil dà-bhriseadh eadar-dhealaichte aig gach gàirdean. ’S e ceanglaiche stiùiridh sìmplidh a th’ anns an dàrna fear. Tha dà-bhriseadh cumadh treòraiche tonn uèir silicon àbhaisteach glè àrd, agus mar sin faodar solas pòlaraichte magnetach transverse (TM) a cheangal gu h-iomlan, agus cha mhòr nach gabh solas pòlaraichte dealain transverse (TE) a dhì-cheangal. ’S e ceanglaiche grating a th’ anns an treas fear, anns a bheil an snàithleach air a chur aig ceàrn gus am bi solas pòlaraichte TE ceangailte ann an aon taobh agus solas pòlaraichte TM ceangailte san taobh eile. ’S e ceanglaiche grating dà-thaobhach a th’ anns a’ cheathramh fear. Tha modhan snàithleach aig a bheil raointean dealain ceart-cheàrnach ri taobh iomadachadh an treòraiche tonn ceangailte ris an treòraiche tonn co-fhreagarrach. Faodar an snàithleach a chlaonadh agus a cheangal ri dà threòraiche tonn, no ceart-cheàrnach ris an uachdar agus a cheangal ri ceithir treòraichean tonn. Is e buannachd a bharrachd a tha an lùib luchd-ceangail grèata dà-thaobhach gu bheil iad ag obair mar rothlaichean pòlarachaidh, a’ ciallachadh gu bheil an aon phòlarachadh aig a h-uile solas air a’ chip, ach gu bheil dà phòlarachadh ceart-cheàrnach gan cleachdadh anns an t-snàithleach.
Figear 3: Ioma-sgaradairean pòlarachaidh.
Àm puist: 16 Iuchar 2024