Szilícium fotonikapasszív alkatrészek
Számos kulcsfontosságú passzív alkatrész létezik a szilícium fotonikában. Ezek egyike egy felszíni kibocsátó rácscsatlakozó, az 1A. Ábra szerint. Ez egy erős rácsból áll a hullámvezetőben, amelynek periódusa megközelítőleg megegyezik a hullámvezető fényhullámának hullámhosszával. Ez lehetővé teszi a fény kibocsátását vagy a felületre merőleges fogadást, így ideális az ostya szintű mérésekhez és/vagy a rosthoz való kapcsoláshoz. A rácscsatlakozók kissé egyediek a szilícium fotonikájában, mivel magas vertikális index kontrasztot igényelnek. Például, ha megpróbál egy rácsos csatlakozót készíteni egy hagyományos INP hullámvezetőben, akkor a fény közvetlenül a szubsztrátba szivárog, ahelyett, hogy függőlegesen bocsátana ki, mert a rácsos hullámvezető alacsonyabb átlagos törésmutatóval rendelkezik, mint a szubsztrát. Annak érdekében, hogy az InP -ben működjön, az anyagot a rács alatt kell feltárni, hogy felfüggesztsék, az 1b. Ábra szerint.
1. ábra: Felület-kibocsátó egydimenziós rácscsatlakozók szilíciumban (A) és INP (B). Az a) pontban a szürke és a világoskék a szilíciumot és a szilícium -dioxidot képviseli. A (B) -ben a piros és a narancssárga az InGaASP -t és az INP -t képviseli. A (c) és (d) ábrák egy INP -szuszpendált konzolrácsos csatlakozó pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) képei.
Egy másik kulcsfontosságú elem a foltméretű konverter (SSC) aoptikai hullámvezetőés a rost, amely körülbelül 0,5 × 1 μm2 módot konvertál a szilícium hullámvezetőjében körülbelül 10 × 10 μm2 módra a rostban. Egy tipikus megközelítés egy inverz kúp nevű szerkezet használata, amelyben a hullámvezető fokozatosan egy kis tippre szűkül, ami aoptikaiMode Patch. Ezt a módot egy felfüggesztett üveg hullámvezetővel lehet rögzíteni, amint az a 2. ábrán látható. Ilyen SSC -vel az 1,5 dB -nál kevesebb kapcsolási veszteség könnyen elérhető.
2. ábra: A szilíciumhuzal -hullámvezetők mintázatának átalakítója. A szilícium anyag inverz kúpos szerkezetet képez a felfüggesztett üveg hullámvezető belsejében. A szilícium szubsztrátot a felfüggesztett üveg hullámvezető alá helyezték.
A kulcs passzív komponens a polarizációs gerenda -elosztó. A polarizációs osztókra néhány példát a 3. ábra mutatja. Az első egy Mach-Zender interferométer (MZI), ahol minden kar eltérő kétoldalú. A második egy egyszerű irányított csatlakozó. Egy tipikus szilíciumhuzal -hullámvezető alakja nagyon magas, tehát a keresztirányú mágneses (TM) polarizált fény teljesen összekapcsolható, míg a keresztirányú elektromos (TE) polarizált fény szinte le lehet kapcsolni. A harmadik egy rácsos csatlakozó, amelyben a rostot szögben helyezik el úgy, hogy a TE polarizált fény az egyik irányba kapcsolódik, és a TM polarizált fény a másikba kapcsolódik. A negyedik egy kétdimenziós rácscsatlakozó. A szálas módok, amelyek elektromos mezei merőlegesek a hullámvezető terjedésének irányára, a megfelelő hullámvezetőhöz kapcsolódnak. A rost megdönthető és két hullámvezetőhöz csatlakoztatható, vagy merőleges a felületre, és négy hullámvezetőhöz csatlakoztatható. A kétdimenziós rácscsatlakozók további előnye, hogy polarizációs forgóként működnek, ami azt jelenti, hogy a chip összes fénye azonos polarizációval rendelkezik, de a rostban két ortogonális polarizációt használnak.
3. ábra: Több polarizációs osztó.
A postai idő: július 16-2024