Fotonika tas-silikonkomponenti passivi
Hemm diversi komponenti passivi ewlenin fil-fotonika tas-silikon. Waħda minn dawn hija coupler tal-ħakk li jarmi l-wiċċ, kif muri fil-Figura 1A. Tikkonsisti fi gradilja qawwija fil-waveguide li l-perjodu tagħha huwa bejn wieħed u ieħor ugwali għall-wavelength tal-mewġ tad-dawl fil-waveguide. Dan jippermetti li d-dawl jiġi emess jew riċevut perpendikolari mal-wiċċ, li jagħmilha ideali għal kejl tal-livell tal-wejfer u/jew igganċjar mal-fibra. Grating couplers huma kemmxejn uniċi għall-fotonika tas-silikon peress li jeħtieġu kuntrast għoli ta 'indiċi vertikali. Pereżempju, jekk tipprova tagħmel grating coupler f'waveguide InP konvenzjonali, id-dawl inixxi direttament fis-sottostrat minflok ma jiġi emess vertikalment minħabba li l-waveguide tal-ħakk għandu indiċi rifrattiv medju aktar baxx mis-sottostrat. Biex taħdem fl-InP, il-materjal għandu jiġi skavat taħt il-ħakk biex jissospendih, kif muri fil-Figura 1B.
Figura 1: couplers tal-ħakk ta' dimensjoni waħda li jarmu l-wiċċ fis-silikon (A) u InP (B). F'(A), griż u blu ċar jirrappreżentaw is-silikon u s-silika, rispettivament. F'(B), aħmar u oranġjo jirrappreżentaw InGaAsP u InP, rispettivament. Il-figuri (C) u (D) huma immaġini tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar (SEM) ta' coupler tal-grada tal-cantilever sospiża tal-InP.
Komponent ewlieni ieħor huwa l-konvertitur spot-size (SSC) bejn il-waveguide ottikuu 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 tuża struttura msejħa t-taper invers, li fiha l-waveguide Tidjieq gradwalment għal ponta żgħira, li tirriżulta f'espansjoni sinifikanti tal-ottiċigarża modalità. Dan il-mod jista 'jinqabad minn waveguide tal-ħġieġ sospiż, kif muri fil-Figura 2. B'tali SSC, it-telf tal-igganċjar ta 'inqas minn 1.5dB jinkiseb faċilment.
Figura 2: Konvertitur tad-daqs tal-mudell għal gwidi tal-mewġ tal-wajer tas-silikon. Il-materjal tas-silikon jifforma struttura konika inversa ġewwa l-waveguide tal-ħġieġ sospiż. Is-sottostrat tas-silikon ġie nċiż bogħod taħt il-waveguide tal-ħġieġ sospiż.
Il-komponent passiv ewlieni huwa l-isplitter tar-raġġ tal-polarizzazzjoni. Xi eżempji ta 'spliters tal-polarizzazzjoni huma murija fil-Figura 3. L-ewwel huwa interferometru Mach-Zender (MZI), fejn kull driegħ għandu birefringence differenti. It-tieni huwa coupler direzzjonali sempliċi. Il-birefringence tal-forma ta 'waveguide tipiku tal-wajer tas-silikon huwa għoli ħafna, għalhekk id-dawl polarizzat trasversali manjetiku (TM) jista' jiġi akkoppjat bis-sħiħ, filwaqt li d-dawl polarizzat trasversali elettriku (TE) jista 'jkun kważi disakkoppjat. It-tielet huwa grating coupler, li fih il-fibra titqiegħed f'Angolu sabiex id-dawl polarizzat TE jiġi akkoppjat f'direzzjoni waħda u d-dawl polarizzat TM jiġi akkoppjat fl-oħra. Ir-raba ' huwa coupler tal-ħakk bidimensjonali. Il-modi tal-fibra li l-kampi elettriċi tagħhom huma perpendikolari għad-direzzjoni tal-propagazzjoni tal-gwida tal-mewġ huma akkoppjati mal-gwida tal-mewġ korrispondenti. Il-fibra tista 'tiġi inklinata u akkoppjata ma' żewġ waveguides, jew perpendikolari mal-wiċċ u akkoppjata ma 'erba' waveguides. Vantaġġ miżjud ta ' couplers tal-ħakk bidimensjonali huwa li jaġixxu bħala rotators tal-polarizzazzjoni, li jfisser li d-dawl kollu fuq iċ-ċippa għandu l-istess polarizzazzjoni, iżda żewġ polarizzazzjonijiet ortogonali huma użati fil-fibra.
Figura 3: Splitters tal-polarizzazzjoni multipli.
Ħin tal-post: Lulju-16-2024