Кремний фотоникасының пассивті компоненттері

Кремний фотоникасыпассивті компоненттер

Кремний фотоникасында бірнеше негізгі пассивті компоненттер бар. Олардың бірі 1А-суретте көрсетілгендей бетін шығаратын торлы қосқыш болып табылады. Ол толқын өткізгіштегі күшті тордан тұрады, оның периоды шамамен толқын өткізгіштегі жарық толқынының толқын ұзындығына тең. Бұл жарықтың бетіне перпендикуляр шығарылуына немесе қабылдануына мүмкіндік береді, бұл оны пластинка деңгейіндегі өлшемдерге және/немесе талшықпен байланыстыруға өте ыңғайлы етеді. Торлы қосқыштар кремний фотоникасы үшін біршама ерекше, өйткені олар жоғары тік индекстік контрастты қажет етеді. Мысалы, кәдімгі InP толқын өткізгішінде тор қосқышын жасауға тырыссаңыз, жарық тігінен шығарылу орнына тікелей субстратқа ағып кетеді, себебі тор толқын өткізгішінің субстратқа қарағанда орташа сыну көрсеткіші төмен. Оның InP-де жұмыс істеуі үшін 1В-суретте көрсетілгендей, оны ілу үшін тордың астынан материалды қазып алу керек.


1-сурет: кремнийдегі (A) және InP (B) бетіндегі бір өлшемді торлы қосқыштар. (A) сұр және ашық көк түстер сәйкесінше кремний мен кремний диоксиді білдіреді. (B) тармағында қызыл және қызғылт сары түстер сәйкесінше InGaAsP және InP білдіреді. (C) және (D) суреттері InP ілулі консольдық тор қосқышының сканерлеуші ​​электрондық микроскоптың (SEM) кескіндері.

Тағы бір негізгі құрамдас бөліктер арасындағы нүкте өлшемі түрлендіргіші (SSC).оптикалық толқын өткізгішжәне кремний толқын өткізгішіндегі шамамен 0,5 × 1 мкм2 режимді талшықтағы шамамен 10 × 10 мкм2 режимге түрлендіретін талшық. Типтік тәсіл - кері конустық деп аталатын құрылымды пайдалану, онда толқын өткізгіш бірте-бірте кішігірім ұшына дейін тарылтады, соның нәтижесінде саңылаулар айтарлықтай кеңейеді.оптикалықрежим патч. Бұл режимді 2-суретте көрсетілгендей аспалы шыны толқын өткізгіш арқылы түсіруге болады. Мұндай SSC көмегімен 1,5 дБ-ден аз байланыс жоғалтуына оңай қол жеткізіледі.

2-сурет: кремний сым толқын өткізгіштеріне арналған үлгі өлшемі түрлендіргіші. Кремний материалы аспалы шыны толқын өткізгіштің ішінде кері конустық құрылымды құрайды. Кремний субстраты ілулі шыны толқын өткізгіштің астына сызылған.

Негізгі пассивті компонент поляризациялық сәулені бөлгіш болып табылады. Поляризация бөлгіштерінің кейбір мысалдары 3-суретте көрсетілген. Біріншісі - Мах-Зендер интерферометрі (MZI), мұнда әр қолдың қос сынуы әртүрлі. Екіншісі - қарапайым бағыттаушы қосқыш. Кәдімгі кремний сымының толқын өткізгішінің пішінінің қос сынуы өте жоғары, сондықтан көлденең магниттік (TM) поляризацияланған жарық толығымен біріктірілуі мүмкін, ал көлденең электрлік (TE) поляризацияланған жарық дерлік ажырауы мүмкін. Үшіншісі - торлы қосқыш, онда талшық бір бағытта TE поляризацияланған жарық, ал екінші бағытта TM поляризацияланған жарық қосылатындай етіп бұрышта орналастырылған. Төртінші - екі өлшемді торлы қосқыш. Электр өрістері толқын өткізгіштің таралу бағытына перпендикуляр болатын талшықты режимдер сәйкес толқын өткізгішке қосылады. Талшық еңкейіп, екі толқын өткізгішке немесе бетіне перпендикуляр және төрт толқын өткізгішке біріктірілуі мүмкін. Екі өлшемді торлы қосқыштардың қосымша артықшылығы - олар поляризация ротаторлары ретінде әрекет етеді, яғни чиптегі барлық жарық бірдей поляризацияға ие, бірақ талшықта екі ортогональды поляризация қолданылады.

3-сурет: Бірнеше поляризация бөлгіштері.


Хабарлама уақыты: 16 шілде 2024 ж