Fotonica di siliciucumpunenti passivi
Ci sò parechji cumpunenti passivi chjave in a fotonica di siliciu. Unu di questi hè un accoppiatore di reticolo à emissione superficiale, cum'è mostratu in a Figura 1A. Si compone di un reticolo forte in a guida d'onda chì u so periodu hè apprussimatamente uguale à a lunghezza d'onda di l'onda luminosa in a guida d'onda. Questu permette à a luce di esse emessa o ricevuta perpendicolarmente à a superficia, rendendula ideale per misurazioni à livellu di wafer è/o accoppiamentu à a fibra. L'accoppiatori di reticolo sò in qualchì modu unichi per a fotonica di siliciu in quantu richiedenu un altu cuntrastu d'indice verticale. Per esempiu, sè pruvate à fà un accoppiatore di reticolo in una guida d'onda InP cunvinziunale, a luce si perde direttamente in u substratu invece di esse emessa verticalmente perchè a guida d'onda di reticolo hà un indice di rifrazione mediu più bassu di u substratu. Per fà lu funziunà in l'InP, u materiale deve esse scavatu sottu à u reticolo per suspende lu, cum'è mostratu in a Figura 1B.
Figura 1: accoppiatori di reticolo unidimensionali à emissione superficiale in siliciu (A) è InP (B). In (A), u grisgiu è u turchinu chjaru rapprisentanu rispettivamente u siliciu è a silice. In (B), u rossu è l'aranciu rapprisentanu rispettivamente InGaAsP è InP. E figure (C) è (D) sò immagini di microscopiu elettronicu à scansione (SEM) di un accoppiatore di reticolo a cantilever sospesu in InP.
Un altru cumpunente chjave hè u cunvertitore di dimensione di u puntu (SSC) trà uguida d'onda otticaè a fibra, chì cunverte un modu di circa 0,5 × 1 μm2 in a guida d'onda di siliciu in un modu di circa 10 × 10 μm2 in a fibra. Un approcciu tipicu hè di utilizà una struttura chjamata conicità inversa, in a quale a guida d'onda si restringe gradualmente à una piccula punta, ciò chì si traduce in una espansione significativa di uotticupatch di modu. Stu modu pò esse catturatu da una guida d'onda di vetru suspesa, cum'è mostratu in a Figura 2. Cù un tale SSC, a perdita di accoppiamentu di menu di 1,5 dB hè facilmente ottenuta.
Figura 2: Cunvertitore di dimensione di mudellu per guide d'onda in filu di silicone. U materiale di silicone forma una struttura cònica inversa in l'internu di a guida d'onda di vetru sospesa. U sustratu di silicone hè statu incisu sottu à a guida d'onda di vetru sospesa.
U cumpunente passivu chjave hè u divisore di fasciu di polarizazione. Alcuni esempi di divisori di polarizazione sò mostrati in a Figura 3. U primu hè un interferometru Mach-Zender (MZI), induve ogni bracciu hà una birefringenza diversa. U secondu hè un accoppiatore direzionale simplice. A birefringenza di forma di una tipica guida d'onda à filu di silicone hè assai alta, dunque a luce polarizzata magnetica trasversale (TM) pò esse cumpletamente accoppiata, mentre chì a luce polarizzata elettrica trasversale (TE) pò esse quasi disaccoppiata. U terzu hè un accoppiatore à reticolo, in u quale a fibra hè piazzata à un angulu in modu chì a luce polarizzata TE sia accoppiata in una direzzione è a luce polarizzata TM sia accoppiata in l'altra. U quartu hè un accoppiatore à reticolo bidimensionale. I modi di fibra chì i so campi elettrici sò perpendiculari à a direzzione di propagazione di a guida d'onda sò accoppiati à a guida d'onda currispondente. A fibra pò esse inclinata è accoppiata à duie guide d'onda, o perpendiculari à a superficia è accoppiata à quattru guide d'onda. Un vantaghju supplementu di l'accoppiatori di reticolo bidimensionali hè chì agiscenu cum'è rotatori di polarizazione, vale à dì chì tutta a luce nantu à u chip hà a stessa polarizazione, ma duie polarizzazioni ortogonali sò aduprate in a fibra.
Figura 3: Divisori di polarizazione multipli.
Data di publicazione: 16 di lugliu di u 2024