Cumpunenti passivi di fotonica di siliciu

Fotonica di siliciucumpunenti passivi

Ci sò parechji cumpunenti passivi chjave in a fotonica di siliciu. Unu di questi hè un accoppiatore di griglia chì emette a superficia, cum'è mostra in a Figura 1A. Hè custituitu da una rete forte in a guida d'onda chì u periodu hè circa uguale à a lunghezza d'onda di l'onda luminosa in a guida d'onda. Questu permette chì a luce sia emessa o ricivuta perpendiculare à a superficia, facendu ideale per misurazioni di u livellu di wafer è / o accoppiamentu à a fibra. L'accoppiatori di griglia sò un pocu unichi à a fotonica di siliciu in quantu necessitanu un altu cuntrastu d'indice verticale. Per esempiu, se pruvate di fà un accoppiatore di griglia in una guida d'onda InP cunvinziunali, a luce scende direttamente in u sustrato invece di esse emessa verticalmente perchè a guida d'onda di griglia hà un indice di rifrazione mediu più bassu cà u sustrato. Per fà u travagliu in l'InP, u materiale deve esse scavatu sottu à a griglia per suspende, cum'è mostra in Figura 1B.

Figura 1: accoppiatori di griglia unidimensionale à emissione superficiale in silicone (A) è InP (B). In (A), u grisgiu è u celu chjaru rapprisentanu u siliciu è a silice, rispettivamente. In (B), u rossu è l'aranciu rapprisentanu InGaAsP è InP, rispettivamente. Les figures (C) et (D) sont images de microscope électronique à balayage (SEM) d'un accouplement à grille cantilever suspendu InP.

Un altru cumpunente chjave hè u cunvertitore spot-size (SSC) trà uguida d'onda otticaè a fibra, chì cunverta 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 quale a guida d'onda si restringe gradualmente à una piccula punta, chì si traduce in una espansione significativa di l'onda.otticupatch di modu. Stu modu pò esse catturatu da una guida d'onda di vetru sospesa, cum'è mostra in a Figura 2. Cù un tali SSC, a perdita di accoppiamentu di menu di 1.5dB hè facilmente ottenuta.

Figura 2: Convertitore di dimensione di mudellu per guide d'onda di filu di silicone. U materiale di siliciu forma una struttura conica inversa in a guida d'onda di vetru sospesa. U sustrato di siliciu hè statu incisu sottu à a guida d'onda di vetru sospesa.

U cumpunente passivu chjave hè u splitter di fasciu di polarizazione. Certi esempi di splitters di polarizazione sò mostrati in Figura 3. U primu hè un interferometru Mach-Zender (MZI), induve ogni bracciu hà una birrefringence differente. U sicondu hè un accoppiatore direzionale simplice. A birefringence di forma di una guida d'onda di filu di siliciu tipicu hè assai alta, cusì 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 grating, in u quali a fibra hè piazzatu à un Angle cusì chì TE luce polarized hè accumpagnatu in una direzzione è TM lume polarized hè accumpagnatu in l 'altru. U quartu hè un accoppiatore di griglia bidimensionale. I modi di fibra chì i campi elettrici sò perpendiculari à a direzzione di a propagazione di a guida d'onda sò accoppiati à a guida d'onda corrispondente. A fibra pò esse inclinata è accoppiata à duie guide d'onda, o perpendiculare à a superficia è accoppiata à quattru guide d'onda. Un vantaghju aghjuntu di l'accoppiatori di griglia bidimensionale hè chì agiscenu cum'è rotatori di polarizazione, vale à dì chì tutta a luce nantu à u chip hà a listessa polarizazione, ma duie polarizazioni ortogonali sò aduprate in a fibra.

Figura 3: Multiple splitters polarization.