Co-phàirtean fulangach silicon photonics

Silicon photonicsco-phàirtean fulangach

Tha grunn phrìomh phàirtean fulangach ann am photonics silicon. Tha aon dhiubh sin na chuibhriche grating a tha a’ sgaoileadh uachdar, mar a chithear ann am Figear 1A. Tha e air a dhèanamh suas de chliath làidir anns an stiùireadh tonn aig a bheil an ùine timcheall air co-ionann ri tonn-tonn an tonn solais anns an stiùireadh tonn. Leigidh seo leis an t-solas a bhith air a leigeil a-mach no air fhaighinn ceart-cheàrnach ris an uachdar, ga dhèanamh air leth freagarrach airson tomhas ìre wafer agus / no ceangal ris an t-snàithleach. Tha càraidean grating rudeigin sònraichte do photonics silicon leis gu bheil feum aca air eadar-dhealachadh clàr-amais àrd dìreach. Mar eisimpleir, ma dh’ fheuchas tu ri cuibhreachadh grating a dhèanamh ann an tonn-thonn àbhaisteach InP, bidh an solas ag aoidion gu dìreach a-steach don t-substrate an àite a bhith air a leigeil a-mach gu dìreach leis gu bheil clàr-amais ath-tharraing cuibheasach nas ìsle aig an t-sreath tonn grating na an t-substrate. Gus toirt air obrachadh anns an InP, feumar stuth a chladhach fon chliath gus a chrochadh, mar a chithear ann am Figear 1B.


Figear 1: cuibhrigean grating aon-thaobhach a tha a’ sgaoileadh uachdar ann an silicon (A) agus InP (B). Ann an (A), tha glas agus gorm aotrom a’ riochdachadh silicon agus silica, fa leth. Ann am (B), tha dearg is orains a’ riochdachadh InGaAsP agus InP, fa leth. Tha figearan (C) agus (D) a’ sganadh ìomhaighean miocroscop dealanach (SEM) de chàraid grating cantilever crochte InP.

Is e prìomh phàirt eile an inneal-tionndaidh spot-size (SSC) eadar anstiùireadh tonn optigeachagus an snàithleach, a thionndaidheas modh timcheall air 0.5 × 1 μm2 anns an stiùireadh tonn sileaconach gu modh timcheall air 10 × 10 μm2 anns an t-snàithleach. Is e dòigh àbhaisteach a bhith a’ cleachdadh structar ris an canar an inverse taper, anns am bi an tonn-thonn a’ caolachadh mean air mhean gu tip beag, a thig gu leudachadh mòr air anoptigeachpaiste modh. Faodar am modh seo a ghlacadh le waveguide glainne crochte, mar a chithear ann am Figear 2. Le leithid de SSC, tha an call ceangail nas lugha na 1.5dB furasta a choileanadh.

Figear 2: Tionndadh meud pàtrain airson stiùiridhean tonn uèir sileaconach. Tha an stuth sileaconach a’ cruthachadh structar bideanach cas taobh a-staigh an stiùir tonn glainne crochte. Tha an t-substrate silicon air a shnaidheadh ​​​​air falbh fon stiùir tonn glainne crochte.

Is e am prìomh phàirt fulangach an splitter beam polarization. Tha cuid de na h-eisimpleirean de splitters polarization air an sealltainn ann am Figear 3. Is e a 'chiad fhear eadar-theangachadh Mach-Zender (MZI), far a bheil birefringence eadar-dhealaichte aig gach gàirdean. Tha an dàrna fear na cheangal stiùiridh sìmplidh. Tha an cumadh birefringence de stiùir tonn àbhaisteach uèir silicon gu math àrd, agus mar sin faodar solas polarized transverse magnetach (TM) a cheangal gu h-iomlan, fhad ‘s a dh’ fhaodas solas polarized transverse dealain (TE) a bhith cha mhòr gun cheangal. Is e càraid grating a th’ anns an treas fear, anns a bheil an snàithleach air a chuir aig Ceàrn gus am bi solas polarichte TE ceangailte ann an aon taobh agus solas polarized TM ceangailte ris an taobh eile. Tha an ceathramh fear na cheangail grater dà-thaobhach. Tha modhan fiber aig a bheil raointean dealain ceart-cheàrnach ri stiùireadh iomadachadh tonn-tonn air an ceangal ris an stiùireadh tonn co-fhreagarrach. Faodar an snàithleach a theannadh agus a cheangal ri dà stiùireadh tonn, no ceart-cheàrnach ris an uachdar agus a cheangal ri ceithir stiùiridhean tonn. Is e buannachd a bharrachd de chàraidean grating dà-mheudach gu bheil iad ag obair mar rotator polarization, a’ ciallachadh gu bheil an aon polarachadh aig a h-uile solas air a ’chip, ach thathas a’ cleachdadh dà polarachadh orthogonal anns an t-snàithleach.

Figear 3: Ioma polarization splitters.


Ùine puist: Iuchar-16-2024