सिलिकन फोटोनिक्स निष्क्रिय घटकहरू

सिलिकन फोटोनिक्सनिष्क्रिय घटकहरू

सिलिकन फोटोनिक्समा धेरै प्रमुख निष्क्रिय घटकहरू छन्। यी मध्ये एक सतह-उत्सर्जक ग्रेटिंग कप्लर हो, जुन चित्र १A मा देखाइएको छ। यसमा वेभगाइडमा बलियो ग्रेटिंग हुन्छ जसको अवधि वेभगाइडमा प्रकाश तरंगको तरंगदैर्ध्यको लगभग बराबर हुन्छ। यसले प्रकाशलाई सतहमा लम्बवत उत्सर्जित वा प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ, जसले गर्दा यो वेफर-स्तर मापन र/वा फाइबरमा युग्मनको लागि आदर्श हुन्छ। ग्रेटिंग कप्लरहरू सिलिकन फोटोनिक्सको लागि केही हदसम्म अद्वितीय छन् किनभने तिनीहरूलाई उच्च ठाडो सूचकांक कन्ट्रास्ट चाहिन्छ। उदाहरणका लागि, यदि तपाईंले परम्परागत InP वेभगाइडमा ग्रेटिंग कप्लर बनाउन प्रयास गर्नुभयो भने, प्रकाश ठाडो रूपमा उत्सर्जित हुनुको सट्टा सिधै सब्सट्रेटमा चुहावट हुन्छ किनभने ग्रेटिंग वेभगाइडको सब्सट्रेट भन्दा कम औसत अपवर्तक सूचकांक हुन्छ। यसलाई InP मा काम गर्नको लागि, चित्र १B मा देखाइए अनुसार, यसलाई निलम्बन गर्न सामग्रीलाई ग्रेटिंग मुनि उत्खनन गर्नुपर्छ।

चित्र १: सिलिकन (A) र InP (B) मा सतह-उत्सर्जक एक-आयामी ग्रेटिंग कप्लरहरू। (A) मा, खैरो र हल्का नीलोले क्रमशः सिलिकन र सिलिकालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। (B) मा, रातो र सुन्तलाले क्रमशः InGaAsP र InP लाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। चित्र (C) र (D) ले InP निलम्बित क्यान्टिलिभर ग्रेटिंग कप्लरको स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप (SEM) छविहरू हुन्।

अर्को प्रमुख घटक भनेको स्पट-साइज कन्भर्टर (SSC) हो जुन बीचको हुन्छअप्टिकल वेभगाइडर फाइबर, जसले सिलिकन वेभगाइडमा लगभग ०.५ × १ μm2 को मोडलाई फाइबरमा लगभग १० × १० μm2 को मोडमा रूपान्तरण गर्दछ। एउटा सामान्य दृष्टिकोण भनेको इन्भर्स टेपर भनिने संरचना प्रयोग गर्नु हो, जसमा वेभगाइड बिस्तारै सानो टिपमा साँघुरो हुन्छ, जसले गर्दा यसको महत्त्वपूर्ण विस्तार हुन्छ।अप्टिकलमोड प्याच। यो मोडलाई चित्र २ मा देखाइए अनुसार निलम्बित गिलास वेभगाइडद्वारा कैद गर्न सकिन्छ। यस्तो SSC को साथ, १.५dB भन्दा कमको युग्मन हानि सजिलै प्राप्त गर्न सकिन्छ।

चित्र २: सिलिकन तार वेभगाइडहरूको लागि ढाँचा आकार कन्भर्टर। सिलिकन सामग्रीले निलम्बित गिलास वेभगाइड भित्र एक उल्टो शंक्वाकार संरचना बनाउँछ। सिलिकन सब्सट्रेट निलम्बित गिलास वेभगाइड मुनि नक्काशी गरिएको छ।

मुख्य निष्क्रिय घटक ध्रुवीकरण बीम स्प्लिटर हो। ध्रुवीकरण स्प्लिटरका केही उदाहरणहरू चित्र ३ मा देखाइएका छन्। पहिलो माच-जेन्डर इन्टरफेरोमिटर (MZI) हो, जहाँ प्रत्येक हातमा फरक बाइरफ्रिन्जेन्स हुन्छ। दोस्रो एक साधारण दिशात्मक युग्मक हो। विशिष्ट सिलिकन तार वेभगाइडको आकार बाइरफ्रिन्जेन्स धेरै उच्च हुन्छ, त्यसैले ट्रान्सभर्स म्याग्नेटिक (TM) ध्रुवीकृत प्रकाश पूर्ण रूपमा जोड्न सकिन्छ, जबकि ट्रान्सभर्स इलेक्ट्रिकल (TE) ध्रुवीकृत प्रकाश लगभग अनकपल गर्न सकिन्छ। तेस्रो ग्रेटिंग युग्मक हो, जसमा फाइबरलाई कोणमा राखिएको हुन्छ ताकि TE ध्रुवीकृत प्रकाश एक दिशामा जोडियोस् र TM ध्रुवीकृत प्रकाश अर्को दिशामा जोडियोस्। चौथो दुई-आयामी ग्रेटिंग युग्मक हो। फाइबर मोडहरू जसको विद्युतीय क्षेत्रहरू वेभगाइड प्रसारको दिशामा लम्ब हुन्छन् सम्बन्धित वेभगाइडमा जोडिएका हुन्छन्। फाइबरलाई झुकाएर दुई वेभगाइडहरूमा जोड्न सकिन्छ, वा सतहमा लम्बवत र चार वेभगाइडहरूमा जोड्न सकिन्छ। दुई-आयामी ग्रेटिंग कप्लरहरूको थप फाइदा भनेको तिनीहरूले ध्रुवीकरण रोटेटरहरूको रूपमा काम गर्छन्, जसको अर्थ चिपमा रहेको सबै प्रकाशमा समान ध्रुवीकरण हुन्छ, तर फाइबरमा दुई ओर्थोगोनल ध्रुवीकरणहरू प्रयोग गरिन्छ।

चित्र ३: बहु ध्रुवीकरण स्प्लिटरहरू।