Fotonika tas-Silikonkomponenti passivi
Hemm bosta komponenti passivi ewlenin fil-fotonika tas-silikon. Waħda minn dawn hija coupler tal-ħakk li jarmi l-wiċċ, kif muri fil-Figura 1A. Tikkonsisti minn ħakk qawwi fil-gwida tal-mewġ li l-perjodu tiegħu huwa bejn wieħed u ieħor daqs it-tul ta 'mewġa tal-mewġa tad-dawl fil-waveguide. Dan jippermetti li d-dawl jiġi emess jew riċevut perpendikulari mal-wiċċ, u jagħmilha ideali għal kejl fil-livell tal-wejfer u / jew akkoppjar mal-fibra. L-akkoppjar tal-ħakk huma kemmxejn uniċi għall-fotoniċi tas-silikon billi jeħtieġu kuntrast ta 'indiċi vertikali għoli. Pereżempju, jekk tipprova tagħmel coupler tal-ħakk f'gwida tal-mewġ INP konvenzjonali, id-dawl tnixxi direttament fis-sottostrat minflok ma jiġi emess vertikalment minħabba li l-gwiver tal-mewġ tal-ħakk għandu indiċi refrattiv medju aktar baxx mis-sottostrat. Sabiex tagħmilha taħdem fl-INP, il-materjal għandu jkun skavat taħt il-ħakk biex tissospendiha, kif muri fil-Figura 1B.
Figura 1: Couplers ta 'ħakk b'dimensjoni waħda fil-wiċċ fis-silikon (a) u INP (b). F '(a), griż u blu ċar jirrappreżentaw silikon u silika, rispettivament. F '(b), aħmar u oranġjo jirrappreżentaw Ingaasp u INP, rispettivament. Iċ-ċifri (c) u (d) huma skennjar ta 'immaġini ta' mikroskopju elettroniku (SEM) ta 'coupler tal-ħakk tal-cantilever sospiż INP.
Komponent ewlieni ieħor huwa l - konvertitur tad-daqs spot (SSC) bejnWaveguide ottikuu l-fibra, li tikkonverti mod ta 'madwar 0.5 × 1 μm2 fil-waveguide tas-silikon għal mod ta' madwar 10 × 10 μm2 fil-fibra. Approċċ tipiku huwa li tuża struttura msejħa taper invers, li fiha l-waveguide ddejjaq gradwalment għal ponta żgħira, li tirriżulta f'espansjoni sinifikanti tal -ottikuGarża tal-modalità. Din il-modalità tista 'tinqabad minn gwida tal-mewġ tal-ħġieġ sospiża, kif muri fil-Figura 2. B'tali SSC, it-telf ta' l-akkoppjar ta 'inqas minn 1.5dB jinkiseb faċilment.
Figura 2: Konvertitur tad-daqs tal-mudell għal wajer tal-wajer tas-silikon. Il-materjal tas-silikon jifforma struttura konika inversa ġewwa l-waveguide tal-ħġieġ sospiż. Is-sottostrat tas-silikon ġie nċiż 'il bogħod taħt il-waveguide tal-ħġieġ sospiż.
Il-komponent passiv ewlieni huwa l-splitter tar-raġġ tal-polarizzazzjoni. Xi eżempji ta 'splitters ta' polarizzazzjoni huma murija fil-Figura 3. L-ewwel huwa interferometru taż-żender Mach (MZI), fejn kull fergħa għandha birefringenza differenti. It-tieni huwa coupler direzzjonali sempliċi. Il-forma tal-birefringenza ta 'wajer tal-wajer tas-silikon tipiku hija għolja ħafna, u għalhekk dawl polarizzat manjetiku trasversali (TM) jista' jkun akkoppjat għal kollox, filwaqt li dawl polarizzat elettriku trasversali (TE) jista 'jkun kważi mhux akkoppjat. It-tielet huwa coupler tal-ħakk, li fih il-fibra titqiegħed f'angolu sabiex id-dawl polarizzat TE jiġi akkoppjat f'direzzjoni waħda u d-dawl polarizzat TM huwa akkoppjat fl-ieħor. Ir-raba 'huwa coupler tal-ħakk b'żewġ dimensjonijiet. Modi tal-fibra li l-għelieqi elettriċi tagħhom huma perpendikulari mad-direzzjoni tal-propagazzjoni tal-gwidi tal-mewġ huma akkoppjati mal-gwida tal-mewġ korrispondenti. Il-fibra tista 'tkun inklinata u akkoppjata ma' żewġ gwidi tal-mewġ, jew perpendikulari mal-wiċċ u akkoppjata ma 'erba' gwidi tal-mewġ. Vantaġġ miżjud ta 'couplers b'żewġ dimensjonijiet huwa li jaġixxu bħala rotaturi ta' 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 ta 'wara: 16 ta' Lulju-2024