सिलिकन फोटोनिक्स निष्क्रिय घटक

सिलिकन फोटोनिक्सनिष्क्रिय घटकहरू

सिलिकन फोटोनिक्समा धेरै प्रमुख निष्क्रिय घटकहरू छन्। यी मध्ये एउटा सतह-उत्सर्जक ग्रेटिंग युग्मक हो, चित्र 1A मा देखाइएको छ। यसले वेभगाइडमा बलियो ग्रेटिंग समावेश गर्दछ जसको अवधि लगभग वेभगाइडमा प्रकाश तरंगको तरंग लम्बाइ बराबर हुन्छ। यसले प्रकाश उत्सर्जन गर्न वा सतहमा लम्बवत प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ, यसलाई वेफर-स्तर मापन र/वा फाइबरमा युग्मनका लागि आदर्श बनाउँछ। ग्रेटिंग कप्लरहरू सिलिकन फोटोनिक्सका लागि केही हदसम्म अद्वितीय छन् किनभने उनीहरूलाई उच्च ठाडो इन्डेक्स कन्ट्रास्ट चाहिन्छ। उदाहरणका लागि, यदि तपाइँ परम्परागत InP वेभगाइडमा ग्रेटिंग युग्मक बनाउन प्रयास गर्नुहुन्छ भने, प्रकाश ठाडो रूपमा उत्सर्जित हुनुको सट्टा सब्सट्रेटमा सिधै चुहावट हुन्छ किनभने ग्रेटिंग वेभगाइडको सब्सट्रेट भन्दा कम औसत अपवर्तक सूचकांक हुन्छ। यसलाई InP मा काम गर्नको लागि, चित्र 1B मा देखाइए अनुसार, यसलाई निलम्बन गर्न ग्रेटिङ्को तल सामग्री उत्खनन गर्नुपर्छ।

चित्र १: सिलिकन (A) र InP (B) मा सतह-उत्सर्जक एक-आयामी ग्रेटिंग कप्लरहरू। (A), खैरो र हल्का नीलो क्रमशः सिलिकन र सिलिका प्रतिनिधित्व गर्दछ। (B) मा, रातो र सुन्तलाले क्रमशः InGaAsP र InP लाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। फिगर (C) र (D) ले एक InP निलम्बित क्यान्टिलिभर ग्रेटिंग कपलरको इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोप (SEM) छविहरू स्क्यान गर्दैछ।

अर्को प्रमुख कम्पोनेन्ट स्पट साइज कन्भर्टर (SSC) बीचको छअप्टिकल तरंग गाइडर फाइबर, जसले सिलिकन वेभगाइडमा लगभग 0.5 × 1 μm2 को मोडलाई फाइबरमा लगभग 10 × 10 μm2 को मोडमा रूपान्तरण गर्दछ। एक सामान्य दृष्टिकोण भनेको इन्वर्स टेपर भनिने संरचना प्रयोग गर्नु हो, जसमा वेभगाइड बिस्तारै सानो टिपमा साँघुरो हुन्छ, जसले गर्दा यसको महत्त्वपूर्ण विस्तार हुन्छ।अप्टिकलमोड प्याच। यो मोडलाई निलम्बित गिलास वेभगाइडद्वारा खिच्न सकिन्छ, जस्तै चित्र २ मा देखाइएको छ। यस्तो SSC संग, 1.5dB भन्दा कमको युग्मन हानि सजिलै प्राप्त हुन्छ।

चित्र २: सिलिकन तार वेभगाइडहरूको लागि ढाँचा आकार कनवर्टर। सिलिकन सामग्रीले निलम्बित गिलास वेभगाइड भित्र उल्टो शंक्वाकार संरचना बनाउँछ। सिलिकन सब्सट्रेटलाई निलम्बित गिलास वेभगाइडको मुनि टाँसिएको छ।

मुख्य निष्क्रिय घटक ध्रुवीकरण बीम स्प्लिटर हो। ध्रुवीकरण स्प्लिटरका केही उदाहरणहरू चित्र 3 मा देखाइएका छन्। पहिलो म्याच-जेन्डर इन्टरफेरोमिटर (MZI) हो, जहाँ प्रत्येक पाखुरामा फरक-फरक बियरफ्रेन्जेन्स हुन्छ। दोस्रो एक सरल दिशात्मक युग्मक हो। सामान्य सिलिकन तार वेभगाइडको आकार बियरफ्रिन्जेन्स धेरै उच्च छ, त्यसैले ट्रान्सभर्स चुम्बकीय (TM) ध्रुवीकृत प्रकाश पूर्ण रूपमा जोड्न सकिन्छ, जबकि ट्रान्सभर्स इलेक्ट्रिकल (TE) ध्रुवीकृत प्रकाश लगभग अनजोड हुन सक्छ। तेस्रो एक ग्रेटिंग युग्मक हो, जसमा फाइबर एक कोणमा राखिएको छ ताकि TE ध्रुवीकृत प्रकाश एक दिशामा जोडिएको छ र TM ध्रुवीकृत प्रकाश अर्को दिशामा जोडिएको छ। चौथो दुई-आयामी ग्रेटिंग युग्मक हो। फाइबर मोडहरू जसको विद्युतीय क्षेत्रहरू वेभगाइड प्रचारको दिशामा सीधा छन्, सम्बन्धित वेभगाइडसँग जोडिएका छन्। फाइबर झुकाउन सकिन्छ र दुई वेभगाइडहरूमा जोड्न सकिन्छ, वा सतहमा सीधा र चार वेभगाइडहरूमा जोड्न सकिन्छ। दुई-आयामी ग्रेटिंग कप्लरहरूको थप फाइदा यो हो कि तिनीहरूले ध्रुवीकरण रोटेटरको रूपमा कार्य गर्दछ, जसको अर्थ चिपमा भएका सबै प्रकाशहरूमा समान ध्रुवीकरण हुन्छ, तर फाइबरमा दुई ओर्थोगोनल ध्रुवीकरणहरू प्रयोग गरिन्छ।

चित्र ३: बहु ध्रुवीकरण स्प्लिटरहरू।