Silicio fotonikapasyvieji komponentai
Silicio fotonikoje yra keletas pagrindinių pasyviųjų komponentų. Vienas iš jų yra paviršiuje skleidžiantis gardelės jungiklis, kaip parodyta 1A paveiksle. Jį sudaro stipri gardelė bangolaidyje, kurios periodas yra maždaug lygus šviesos bangos ilgiui bangolaidyje. Tai leidžia šviesai būti sklečiamai arba priimamai statmenai paviršiui, todėl jis idealiai tinka plokštelių lygio matavimams ir (arba) sujungimui su pluoštu. Gardelės jungikliai yra šiek tiek unikalūs silicio fotonikai, nes jiems reikalingas didelis vertikalus indekso kontrastas. Pavyzdžiui, jei bandysite pagaminti gardelės jungiklį įprastame InP bangolaidyje, šviesa prasiskverbia tiesiai į pagrindą, o ne sklinda vertikaliai, nes gardelės bangolaidis turi mažesnį vidutinį lūžio rodiklį nei pagrindas. Kad jis veiktų InP, po gardele reikia iškasti medžiagą, kad ji būtų sustabdyta, kaip parodyta 1B paveiksle.
1 pav.: paviršiuje skleidžiantys vienmačiai gardelių jungikliai iš silicio (A) ir InP (B). (A) paveiksle pilka ir šviesiai mėlyna spalvos atitinkamai žymi silicį ir silicio dioksidą. (B) paveiksluose raudona ir oranžinė spalvos atitinkamai žymi InGaAsP ir InP. (C) ir (D) paveiksluose pateikti skenuojančio elektroninio mikroskopo (SEM) vaizdai, kuriuose pavaizduotas pakabintas InP konsolinis gardelių jungiklis.
Kitas svarbus komponentas yra taškinio dydžio keitiklis (SSC) tarpoptinis bangolaidisir pluoštas, kuris konvertuoja maždaug 0,5 × 1 μm2 silicio bangolaidžio modą į maždaug 10 × 10 μm2 modą pluošte. Įprastas metodas yra naudoti struktūrą, vadinamą atvirkštiniu siaurėjimu, kai bangolaidis palaipsniui siaurėja iki mažo galo, o tai lemia reikšmingą jo išsiplėtimą.optinisrežimo fragmentas. Šį režimą galima užfiksuoti pakabinamu stikliniu bangolaidžiu, kaip parodyta 2 paveiksle. Naudojant tokį SSC, lengvai pasiekiami mažesni nei 1,5 dB ryšio nuostoliai.
2 pav.: Silicio vielos bangolaidžių rašto dydžio keitiklis. Silicio medžiaga pakabinamo stiklinio bangolaidžio viduje sudaro atvirkštinę kūginę struktūrą. Silicio substratas yra išėsdintas po pakabinamu stikliniu bangolaidžiu.
Pagrindinis pasyvusis komponentas yra poliarizacijos pluošto daliklis. Keletas poliarizacijos daliklių pavyzdžių pateikti 3 paveiksle. Pirmasis yra Macho-Zenderio interferometras (MZI), kuriame kiekviena atšaka turi skirtingą dvigubą lūžio koeficientą. Antrasis yra paprastas kryptinis jungiklis. Tipinio silicio vielos bangolaidžio formos dvigubas lūžio koeficientas yra labai didelis, todėl skersinė magnetinė (TM) poliarizuota šviesa gali būti visiškai sujungta, o skersinė elektrinė (TE) poliarizuota šviesa gali būti beveik nesujungta. Trečiasis yra gardelės jungiklis, kuriame pluoštas yra išdėstytas kampu taip, kad TE poliarizuota šviesa būtų sujungta viena kryptimi, o TM poliarizuota šviesa – kita. Ketvirtasis yra dvimatis gardelės jungiklis. Pluošto modos, kurių elektriniai laukai yra statmeni bangolaidžio sklidimo krypčiai, yra sujungtos su atitinkamu bangolaidžiu. Pluoštas gali būti pakreiptas ir sujungtas su dviem bangolaidžiais arba statmenas paviršiui ir sujungtas su keturiais bangolaidžiais. Papildomas dvimatių gardelių jungiklių privalumas yra tas, kad jie veikia kaip poliarizacijos rotatoriai, o tai reiškia, kad visa šviesa ant lusto turi tą pačią poliarizaciją, tačiau pluošte naudojamos dvi ortogonalios poliarizacijos.
3 pav.: Daugiapoliarizacijos skirstytuvai.
Įrašo laikas: 2024 m. liepos 16 d.