Silizium Photonik passiv Komponenten

Silicon Photonikpassiv Komponente

Et gi verschidde Schlëssel passiv Komponenten an der Siliziumfotonik. Ee vun dësen ass eng Uewerfläch-emittéierend Gitterkoppler, wéi an der Figur 1A gewisen. Et besteet aus engem staarke Gitter am Welleguide deem seng Period ongeféier gläich ass wéi d'Wellelängt vun der Liichtwelle am Welleguide. Dëst erlaabt datt d'Liicht senkrecht op d'Uewerfläch emittéiert oder opgeholl gëtt, sou datt et ideal ass fir Wafer-Niveau Miessunge an / oder Kopplung un d'Faser. Gitterkuppler sinn e bëssen eenzegaarteg fir Silizium Photonik, datt se héije vertikalen Indexkontrast erfuerderen. Zum Beispill, wann Dir probéiert e Gitterkuppler an engem konventionellen InP Waveguide ze maachen, leeft d'Liicht direkt an de Substrat anstatt datt se vertikal emittéiert ginn, well de Gitterwelleguide e méi nidderegen Duerchschnëttsbriechungsindex huet wéi de Substrat. Fir et am InP ze schaffen, muss d'Material ënner dem Gitter ausgegruewe ginn fir se ze suspendéieren, wéi an der Figur 1B gewisen.


Figur 1: Uewerfläch-emittéierend eendimensional Gitterkoppler a Silizium (A) an InP (B). Am (A) representéieren gro a hellblo Silizium a Silica, respektiv. Am (B), rout an orange representéieren InGaAsP respektiv InP. Figuren (C) an (D) sinn Scannen Elektronenmikroskop (SEM) Biller vun engem InP suspendéierte Cantilever Gitterkuppler.

En anere Schlësselkomponent ass de Spot-Size Converter (SSC) tëscht demopteschen waveguidean d'Faser, déi e Modus vun ongeféier 0,5 × 1 μm2 am Siliciumwelleguide an e Modus vun ongeféier 10 × 10 μm2 an der Faser konvertéiert. Eng typesch Approche ass eng Struktur ze benotzen déi ëmgedréint Taper genannt gëtt, an där de Welleguide sech lues a lues op e klengen Tipp verengt, wat zu enger bedeitender Expansioun vun deropteschModus Patch. Dëse Modus kann duerch e suspendéierte Glaswelleguide erfaasst ginn, wéi an der Figur 2. Mat esou engem SSC gëtt de Kupplungsverloscht vu manner wéi 1,5dB liicht erreecht.

Figur 2: Muster Gréisst Converter fir Silicon Drot waveguides. De Siliziummaterial bildt eng ëmgedréint konesch Struktur am suspendéierte Glaswelleguide. De Siliziumsubstrat ass ënner dem suspendéierte Glaswelleguide ewechgeätzt ginn.

De Schlëssel passive Komponent ass de Polariséierungsstrahlsplitter. E puer Beispiller vu Polarisatiounssplitter sinn an der Figur 3. Déi éischt ass e Mach-Zender Interferometer (MZI), wou all Aarm eng aner Bibriechung huet. Déi zweet ass en einfachen Direktiounskuppler. D'Form Bibriechung vun engem typesche Silizium Drot Welleguide ass ganz héich, sou datt transversal magnetesch (TM) polariséiert Liicht komplett gekoppelt ka ginn, während transversal elektresch (TE) polariséiert Liicht ka bal ofgekoppelt ginn. Déi drëtt ass e Gitterkuppler, an deem d'Faser an engem Wénkel plazéiert ass sou datt TE polariséiert Liicht an eng Richtung gekoppelt ass an TM polariséiert Liicht an déi aner gekoppelt ass. Déi véiert ass eng zwee-zweedimensional grating coupler. Fibermodi deenen hir elektresch Felder senkrecht op d'Richtung vun der Ausbreedung vum Welleguide sinn, ginn un de entspriechende Welleguide gekoppelt. D'Faser kann gekippt a mat zwee Welleleiter gekoppelt ginn, oder senkrecht op d'Uewerfläch a mat véier Welleleit gekoppelt. En zousätzleche Virdeel vun zwee-zweedimensional grating couplers ass, datt se als Polarisatioun rotators Akt, Bedeitung, datt all Liicht op der Chip déi selwecht Polarisatioun huet, mee zwee orthogonal polarizations sinn an der Léngen benotzt.

Figur 3: Multiple Polarisatioun splitter.


Post Zäit: Jul-16-2024