Fotonika tas-silikonkomponenti passivi
Hemm diversi komponenti passivi ewlenin fil-fotonika tas-silikon. Wieħed minn dawn huwa coupler tal-gradilja li jarmi l-wiċċ, kif muri fil-Figura 1A. Dan jikkonsisti minn gradilja qawwija fil-gwida tal-mewġ li l-perjodu tagħha huwa bejn wieħed u ieħor ugwali għat-tul tal-mewġa tal-mewġa tad-dawl fil-gwida tal-mewġ. Dan jippermetti li d-dawl jiġi emess jew riċevut perpendikolari mal-wiċċ, u dan jagħmilha ideali għal kejl fil-livell tal-wejfer u/jew akkoppjar mal-fibra. L-accouplers tal-gradilja huma kemmxejn uniċi għall-fotonika tas-silikon fis-sens li jeħtieġu kuntrast għoli tal-indiċi vertikali. Pereżempju, jekk tipprova tagħmel coupler tal-gradilja f'gwida tal-mewġ InP konvenzjonali, id-dawl joħroġ direttament fis-sottostrat minflok ma jiġi emess vertikalment għaliex il-gwida tal-gradilja għandha indiċi refrattiv medju aktar baxx mis-sottostrat. Biex taħdem fl-InP, il-materjal irid jiġi skavat taħt il-gradilja biex tissospendiha, kif muri fil-Figura 1B.
Figura 1: akkoppjaturi tal-gradilja unidimensjonali li jarmu l-wiċċ fis-silikon (A) u l-InP (B). F'(A), il-griż u l-blu ċar jirrappreżentaw is-silikon u s-silika, rispettivament. F'(B), l-aħmar u l-oranġjo jirrappreżentaw l-InGaAsP u l-InP, rispettivament. Il-Figuri (C) u (D) huma immaġnijiet tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar (SEM) ta' akkoppjatur tal-gradilja cantilever sospiż tal-InP.
Komponent ewlieni ieħor huwa l-konvertitur tad-daqs tal-post (SSC) bejn il-gwida tal-mewġ ottikau l-fibra, li tikkonverti mod ta' madwar 0.5 × 1 μm2 fil-gwida tal-mewġ tas-silikon għal mod ta' madwar 10 × 10 μm2 fil-fibra. Approċċ tipiku huwa li tintuża struttura msejħa t-taper invers, fejn il-gwida tal-mewġ tiddejjaq gradwalment għal ponta żgħira, li tirriżulta f'espansjoni sinifikanti tal-ottikugarża tal-modalità. Din il-modalità tista' tinqabad minn waveguide tal-ħġieġ sospiża, kif muri fil-Figura 2. B'SSC bħal dan, it-telf tal-akkoppjar ta' inqas minn 1.5dB jinkiseb faċilment.
Figura 2: Konvertitur tad-daqs tal-mudell għal waveguides tal-wajer tas-silikon. Il-materjal tas-silikon jifforma struttura konika inversa ġewwa l-waveguide tal-ħġieġ sospiża. Is-sottostrat tas-silikon ġie mnaqqax taħt il-waveguide tal-ħġieġ sospiża.
Il-komponent passiv ewlieni huwa s-splitter tar-raġġ tal-polarizzazzjoni. Xi eżempji ta' splitters tal-polarizzazzjoni huma murija fil-Figura 3. L-ewwel huwa interferometru Mach-Zender (MZI), fejn kull driegħ għandu birefringenza differenti. It-tieni huwa coupler direzzjonali sempliċi. Il-birefringenza tal-forma ta' waveguide tipika tal-wajer tas-silikon hija għolja ħafna, għalhekk id-dawl polarizzat manjetiku trasversali (TM) jista' jiġi akkoppjat kompletament, filwaqt li d-dawl polarizzat elettriku trasversali (TE) jista' jiġi kważi mhux akkoppjat. It-tielet huwa coupler tal-gradilja, fejn il-fibra titqiegħed f'Angolu sabiex id-dawl polarizzat TE jiġi akkoppjat f'direzzjoni waħda u d-dawl polarizzat TM jiġi akkoppjat fid-direzzjoni l-oħra. Ir-raba' huwa coupler tal-gradilja bidimensjonali. Il-modi tal-fibra li l-kampi elettriċi tagħhom huma perpendikolari għad-direzzjoni tal-propagazzjoni tal-waveguide huma akkoppjati mal-waveguide korrispondenti. Il-fibra tista' tiġi inklinata u akkoppjata ma' żewġ waveguides, jew perpendikolari mal-wiċċ u akkoppjata ma' erba' waveguides. Vantaġġ miżjud ta' akkoppjaturi tal-gradilja bidimensjonali huwa li jaġixxu bħala rotaturi tal-polarizzazzjoni, li jfisser li d-dawl kollu fuq iċ-ċippa għandu l-istess polarizzazzjoni, iżda żewġ polarizzazzjonijiet ortogonali jintużaw fil-fibra.
Figura 3: Splitters ta' polarizzazzjoni multipli.
Ħin tal-posta: 16 ta' Lulju 2024