Silisium fotonikapassive komponinten
D'r binne ferskate wichtige passive komponinten yn silisiumfotoniken. Ien fan dy is in oerflak-emitting grating coupler, lykas werjûn yn figuer 1A. It bestiet út in sterke rooster yn 'e waveguide waans perioade is likernôch gelyk oan de golflingte fan' e ljocht weach yn 'e waveguide. Hjirmei kin it ljocht loodrecht op it oerflak wurde útstjoerd of ûntfongen, wêrtroch it ideaal is foar mjittingen op wafelnivo en / of keppeljen oan 'e glêstried. Roosterkoppelaars binne wat unyk foar silisiumfotoniken yn dat se hege fertikale yndekskontrast nedich binne. Bygelyks, as jo besykje te meitsje in grating coupler yn in konvinsjonele InP waveguide, it ljocht lekken direkt yn it substraat ynstee fan in útstjoerd fertikaal omdat de grating waveguide hat in legere gemiddelde brekingsyndeks as it substraat. Om it te wurkjen yn 'e InP, moat materiaal ûnder it rooster ôfgroeven wurde om it op te hingjen, lykas werjûn yn figuer 1B.
figuer 1: oerflak-emittearjende iendiminsjonale roosterkoppelers yn silisium (A) en InP (B). Yn (A) fertsjintwurdigje griis en ljochtblau respektivelik silisium en silika. Yn (B) fertsjintwurdigje read en oranje respektivelik InGaAsP en InP. Figuren (C) en (D) binne skennende elektroanenmikroskoop (SEM) bylden fan in InP suspended cantilever grating coupler.
In oare kaai komponint is de spot-grutte converter (SSC) tusken deoptyske waveguideen de glêstried, dy't in modus fan sawat 0,5 × 1 μm2 yn 'e silisiumwaveguide konvertearret nei in modus fan sawat 10 × 10 μm2 yn 'e glêstried. In typyske oanpak is it brûken fan in struktuer neamd de omkearde taper, wêrby't de golfgeleider stadichoan fersmalet ta in lytse tip, wat resulteart yn in signifikante útwreiding fan 'eoptyskemodus patch. Dizze modus kin wurde ferovere troch in suspended glêzen waveguide, lykas werjûn yn figuer 2. Mei sa'n SSC, de coupling ferlies fan minder as 1,5dB is maklik berikt.
figuer 2: Pattern grutte converter foar silisium wire waveguides. It silisium materiaal foarmet in omkearde konyske struktuer binnen de ophongen glêzen waveguide. It silisiumsubstraat is ûnder de ophongen glêzen golfgeleider fuort etst.
De kaai passive komponint is de polarisaasje beam splitter. Guon foarbylden fan polarisaasje splitters wurde werjûn yn figuer 3. De earste is in Mach-Zender interferometer (MZI), dêr't eltse earm hat in oare dûbele breking. De twadde is in ienfâldige rjochtingskoppel. De foarm dûbele breking fan in typyske silisium wire waveguide is tige heech, dus transversale magnetyske (TM) polarisearre ljocht kin folslein keppele wurde, wylst transversaal elektryske (TE) polarisearre ljocht hast loskeppele wurde kin. De tredde is in grating coupler, dêr't de glêstried wurdt pleatst op in hoeke sadat TE polarized ljocht wurdt keppele yn ien rjochting en TM polarized ljocht wurdt keppele yn de oare. De fjirde is in twadiminsjonale grating coupler. Fibermodi wêrfan de elektryske fjilden perpendikulêr steane op 'e rjochting fan' e waveguide-propagaasje wurde keppele oan 'e korrespondearjende waveguide. De glêstried kin tilted en keppele wurde oan twa waveguides, of loodrecht op it oerflak en keppele oan fjouwer waveguides. In tafoege foardiel fan twadiminsjonale grating couplers is dat se fungearje as polarisaasje rotators, wat betsjut dat alle ljocht op 'e chip hat deselde polarization, mar twa ortogonale polarizations wurde brûkt yn de fiber.
figuer 3: Meardere polarisaasje splitters.
Post tiid: Jul-16-2024