Silikon nga photonicsmga sangkap nga pasibo
Adunay ubay-ubay nga importanteng passive components sa silicon photonics. Usa niini mao ang surface-emitting grating coupler, sama sa gipakita sa Figure 1A. Kini gilangkoban sa usa ka lig-on nga grating sa waveguide kansang period halos katumbas sa wavelength sa light wave sa waveguide. Kini nagtugot sa kahayag nga mogawas o makadawat nga perpendicular sa surface, nga naghimo niini nga sulundon alang sa mga pagsukod sa wafer-level ug/o coupling sa fiber. Ang mga grating coupler medyo talagsaon sa silicon photonics tungod kay kini nanginahanglan og taas nga vertical index contrast. Pananglitan, kung mosulay ka sa paghimo og grating coupler sa usa ka conventional InP waveguide, ang kahayag mogawas direkta sa substrate imbes nga mogawas nga patindog tungod kay ang grating waveguide adunay mas ubos nga average refractive index kaysa sa substrate. Aron kini mogana sa InP, ang materyal kinahanglan nga gikalot sa ilawom sa grating aron kini ibitay, sama sa gipakita sa Figure 1B.
Hulagway 1: mga surface-emitting one-dimensional grating coupler sa silicon (A) ug InP (B). Sa (A), ang abohon ug luspad nga asul nagrepresentar sa silicon ug silica, matag usa. Sa (B), ang pula ug kahel nagrepresentar sa InGaAsP ug InP, matag usa. Ang mga Hulagway (C) ug (D) mga scanning electron microscope (SEM) nga mga imahe sa usa ka InP suspended cantilever grating coupler.
Laing importanteng component mao ang spot-size converter (SSC) tali saoptikal nga giya sa baludug ang fiber, nga nag-convert sa 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 og inverse taper, diin ang waveguide anam-anam nga mogamay ngadto sa gamay nga tumoy, nga moresulta sa usa ka dakong pagpalapad saoptikalmode patch. Kini nga mode mahimong makuha sa usa ka suspended glass waveguide, sama sa gipakita sa Figure 2. Uban sa ingon nga SSC, ang coupling loss nga ubos sa 1.5dB dali ra makab-ot.
Hulagway 2: Tig-usab sa gidak-on sa sumbanan para sa mga waveguide sa silicon wire. Ang materyal nga silicon nagporma og usa ka baliskad nga conical nga istruktura sulod sa gisuspinde nga waveguide sa bildo. Ang substrate sa silicon gikulit sa ilalom sa gisuspinde nga waveguide sa bildo.
Ang importanteng passive component mao ang polarization beam splitter. Ang pipila ka mga ehemplo sa polarization splitter gipakita sa Figure 3. Ang una mao ang Mach-Zender interferometer (MZI), diin ang matag bukton adunay lain-laing birefringence. Ang ikaduha usa ka yano nga directional coupler. Ang porma sa birefringence sa usa ka tipikal nga silicon wire waveguide taas kaayo, mao nga ang transverse magnetic (TM) polarized light mahimong hingpit nga ikabit, samtang ang transverse electrical (TE) polarized light halos dili ikabit. Ang ikatulo usa ka grating coupler, diin ang fiber gibutang sa usa ka anggulo aron ang TE polarized light ikabit sa usa ka direksyon ug ang TM polarized light ikabit sa pikas. Ang ikaupat usa ka two-dimensional grating coupler. Ang mga fiber mode kansang electric field perpendicular sa direksyon sa waveguide propagation gikabit sa katugbang nga waveguide. Ang fiber mahimong ikiling ug ikabit sa duha ka waveguide, o perpendicular sa nawong ug ikabit sa upat ka waveguide. Usa ka dugang nga bentaha sa two-dimensional grating couplers mao nga kini molihok isip polarization rotators, nga nagpasabot nga ang tanang kahayag sa chip adunay parehas nga polarization, apan duha ka orthogonal polarizations ang gigamit sa fiber.
Hulagway 3: Daghang mga polarization splitter.
Oras sa pag-post: Hulyo-16-2024