Кремний фотоникасыпассивті компоненттер
Кремний фотоникасында бірнеше негізгі пассивті компоненттер бар. Солардың бірі - 1А суретте көрсетілгендей, беттік сәуле шығаратын торлы муфта. Ол толқын өткізгіштегі периоды шамамен толқын өткізгіштегі жарық толқынының толқын ұзындығына тең күшті тордан тұрады. Бұл жарықтың бетке перпендикуляр түрде шығарылуына немесе қабылдануына мүмкіндік береді, бұл оны пластина деңгейін өлшеу және/немесе талшыққа жалғау үшін өте қолайлы етеді. Торлы муфталар кремний фотоникасына біршама тән, себебі олар жоғары тік индексті контрастты қажет етеді. Мысалы, егер сіз кәдімгі InP толқын өткізгішінде торлы муфта жасауға тырыссаңыз, жарық тігінен шығарылудың орнына тікелей субстратқа ағып кетеді, себебі торлы толқын өткізгіштің орташа сыну көрсеткіші субстратқа қарағанда төмен. Оны InP-де жұмыс істеу үшін, 1B суретте көрсетілгендей, оны іліп қою үшін тордың астынан материал қазып алу керек.
1-сурет: кремнийдегі (A) және InP (B) беттік сәуле шығаратын бір өлшемді торлы муфталар. (A) суретінде сұр және ашық көк түстер сәйкесінше кремний мен кремнийді білдіреді. (B) суретінде қызыл және қызғылт сары түстер сәйкесінше InGaAsP және InP-ді білдіреді. (C) және (D) суреттері InP аспалы консольді торлы муфтаның сканерлеуші электронды микроскоп (SEM) кескіндері болып табылады.
Тағы бір маңызды компонент - арасындағы нүктелік өлшем түрлендіргіші (SSC)оптикалық толқын өткізгішжәне талшық, ол кремний толқын өткізгішіндегі шамамен 0,5 × 1 мкм2 режимін талшықтағы шамамен 10 × 10 мкм2 режиміне түрлендіреді. Әдеттегі тәсіл - кері конус деп аталатын құрылымды пайдалану, онда толқын өткізгіш біртіндеп кішкене ұшқа дейін тарылады, бұл толқын өткізгіштің айтарлықтай кеңеюіне әкеледі.оптикалықрежим патчы. Бұл режимді 2-суретте көрсетілгендей, аспалы шыны толқын өткізгіш арқылы түсіруге болады. Мұндай SSC көмегімен 1,5 дБ-ден аз байланыс шығынына оңай қол жеткізуге болады.
2-сурет: Кремний сым толқын өткізгіштеріне арналған үлгі өлшемінің түрлендіргіші. Кремний материалы аспалы шыны толқын өткізгіштің ішінде кері конус тәрізді құрылым құрайды. Кремний негізі аспалы шыны толқын өткізгіштің астына ойылып жасалған.
Негізгі пассивті компонент - поляризация сәулесінің бөлгіші. Поляризация бөлгіштерінің кейбір мысалдары 3-суретте көрсетілген. Біріншісі - Мах-Зендер интерферометрі (MZI), мұнда әр иін әртүрлі қос сыну қабілетіне ие. Екіншісі - қарапайым бағыттаушы муфта. Әдеттегі кремний сым толқын өткізгішінің пішін қос сынуы өте жоғары, сондықтан көлденең магниттік (TM) поляризацияланған жарықты толығымен байланыстыруға болады, ал көлденең электрлік (TE) поляризацияланған жарықты ажыратуға болады. Үшіншісі - торлы муфта, онда талшық бұрышпен орналастырылады, сондықтан TE поляризацияланған жарық бір бағытта, ал TM поляризацияланған жарық екінші бағытта байланысады. Төртіншісі - екі өлшемді торлы муфта. Электр өрістері толқын өткізгіштің таралу бағытына перпендикуляр болатын талшықты режимдер сәйкес толқын өткізгішке қосылады. Талшықты екі толқын өткізгішке еңкейтіп, қосуға немесе бетіне перпендикуляр етіп, төрт толқын өткізгішке қосуға болады. Екі өлшемді торлы муфталардың қосымша артықшылығы - олар поляризация роторлары ретінде әрекет етеді, яғни чиптегі барлық жарық бірдей поляризацияға ие, бірақ талшықта екі ортогоналды поляризация қолданылады.
3-сурет: Бірнеше поляризация бөлгіштері.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 16 шілде