Silicon photonics passive nga mga sangkap

Silicon photonicspassive nga mga sangkap

Adunay daghang mga yawe nga passive nga sangkap sa silicon photonics. Usa niini mao ang surface-emitting grating coupler, sama sa gipakita sa Figure 1A. Kini naglangkob sa usa ka lig-on nga grating sa waveguide kansang panahon mao ang gibana-bana nga katumbas sa wavelength sa kahayag wave sa waveguide. Gitugotan niini ang kahayag nga mabuga o madawat nga tul-id sa ibabaw, nga naghimo niini nga sulundon alang sa mga pagsukod sa lebel sa wafer ug / o pagdugtong sa lanot. Ang mga grating couplers medyo talagsaon sa silicon photonics kay nagkinahanglan sila ug taas nga vertical index contrast. Pananglitan, kung mosulay ka sa paghimo og grating coupler sa usa ka conventional InP waveguide, ang kahayag motulo direkta ngadto sa substrate imbes nga ipagawas nga patayo tungod kay ang grating waveguide adunay mas ubos nga average refractive index kay sa substrate. Aron mahimo kini sa InP, ang materyal kinahanglan nga nakubkoban sa ilawom sa grating aron masuspinde kini, ingon sa gipakita sa Figure 1B.

Figure 1: surface-emitting one-dimensional grating couplers sa silicon (A) ug InP (B). Sa (A), ang gray ug light blue nagrepresentar sa silicon ug silica, matag usa. Sa (B), pula ug orange nagrepresentar sa InGaAsP ug InP, matag usa. Ang mga numero (C) ug (D) mao ang pag-scan sa electron microscope (SEM) nga mga imahe sa usa ka InP nga gisuspinde nga cantilever grating coupler.

Ang laing importante nga bahin mao ang spot-size converter (SSC) tali saoptical waveguideug ang fiber, nga nag-convert sa usa ka mode nga mga 0.5 × 1 μm2 sa silicon waveguide ngadto sa mode nga mga 10 × 10 μm2 sa fiber. Usa ka tipikal nga pamaagi mao ang paggamit sa usa ka istruktura nga gitawag nga inverse taper, diin ang waveguide anam-anam nga Nakit-an ngadto sa usa ka gamay nga tumoy, nga moresulta sa usa ka mahinungdanon nga pagpalapad saopticalmode nga patch. Kini nga mode mahimong makuha pinaagi sa usa ka gisuspinde nga bildo waveguide, sama sa gipakita sa Figure 2. Sa ingon nga usa ka SSC, ang pagkawala sa pagkabit nga ubos sa 1.5dB dali nga makab-ot.

Hulagway 2: Sumbanan gidak-on converter alang sa silicon wire waveguides. Ang silicon nga materyal nagporma og inverse conical structure sulod sa gisuspinde nga glass waveguide. Ang silicon substrate gikulit sa ilawom sa gisuspinde nga glass waveguide.

Ang yawe nga passive component mao ang polarization beam splitter. Ang pipila ka mga pananglitan sa polarization splitters gipakita sa Figure 3. Ang una mao ang Mach-Zender interferometer (MZI), diin ang matag bukton adunay lain-laing birefringence. Ang ikaduha kay simple nga directional coupler. Ang birefringence sa porma sa usa ka tipikal nga silicon wire waveguide taas kaayo, busa ang transverse magnetic (TM) polarized nga kahayag mahimong bug-os nga madugtong, samtang ang transverse electrical (TE) polarized nga kahayag mahimong halos dili madugtong. Ang ikatulo mao ang usa ka grating coupler, diin ang lanot gibutang sa usa ka Anggulo aron ang TE polarized nga kahayag gidugtong sa usa ka direksyon ug ang TM polarized nga kahayag gidugtong sa pikas. Ang ikaupat mao ang usa ka two-dimensional grating coupler. Ang mga mode sa fiber kansang mga natad sa kuryente tul-id sa direksyon sa pagpalapad sa waveguide gidugtong sa katugbang nga waveguide. Ang lanot mahimong tilted ug inubanan sa duha ka waveguides, o perpendicular sa ibabaw ug inubanan sa upat ka waveguides. Ang dugang nga bentaha sa two-dimensional grating couplers mao nga sila molihok isip polarization rotators, nga nagpasabot nga ang tanang kahayag sa chip adunay parehas nga polarization, apan duha ka orthogonal polarization ang gigamit sa fiber.

Figure 3: Multiple polarization splitters.