Komponentët pasivë të fotonikës së silikonit

Fotonika e silikonitkomponentët pasivë

Ekzistojnë disa komponentë kryesorë pasivë në fotonikën e silikonit. Një prej tyre është një bashkues grilë që lëshon sipërfaqe, siç tregohet në figurën 1A. Ai përbëhet nga një grilë e fortë në përcjellësin e valës, periudha e së cilës është afërsisht e barabartë me gjatësinë e valës së valës së dritës në valëzues. Kjo lejon që drita të emetohet ose të merret pingul me sipërfaqen, duke e bërë atë ideale për matjet e nivelit të vaferës dhe/ose bashkimin me fibrën. Çiftuesit e grilave janë disi unikë për fotonikën e silikonit në atë që kërkojnë kontrast të lartë të indeksit vertikal. Për shembull, nëse përpiqeni të bëni një bashkues grilë në një përcjellës valësh konvencionale InP, drita rrjedh direkt në nënshtresë në vend që të emetohet vertikalisht, sepse valëzuesi i rrjetës ka një indeks mesatar thyerjeje më të ulët se nënshtresa. Për ta bërë atë të funksionojë në InP, materiali duhet të gërmohet poshtë grilës për ta pezulluar atë, siç tregohet në Figurën 1B.


Figura 1: Çiftuesit e rrjetës njëdimensionale që lëshojnë sipërfaqe në silikon (A) dhe InP (B). Në (A), gri dhe blu e hapur përfaqësojnë përkatësisht silikon dhe silicë. Në (B), e kuqja dhe portokallia përfaqësojnë përkatësisht InGaAsP dhe InP. Figurat (C) dhe (D) janë imazhe me mikroskop elektronik skanues (SEM) të një bashkuesi të rrjetës së konsolit të varur InP.

Një komponent tjetër kyç është konverteri i madhësisë së pikës (SSC) midispërcjellës valësh optikdhe fibra, e cila konverton një modalitet prej rreth 0,5 × 1 μm2 në valëzuesin e silikonit në një modalitet prej rreth 10 × 10 μm2 në fibër. Një qasje tipike është përdorimi i një strukture të quajtur konik i anasjelltë, në të cilën valëzuesi gradualisht ngushtohet në një majë të vogël, gjë që rezulton në një zgjerim të konsiderueshëm tëoptikearnimi i modalitetit. Ky modalitet mund të kapet nga një përcjellës valësh prej xhami të varur, siç tregohet në figurën 2. Me një SSC të tillë, humbja e bashkimit prej më pak se 1.5dB arrihet lehtësisht.

Figura 2: Konvertuesi i madhësisë së modelit për valëzuesit me tela silikoni. Materiali i silikonit formon një strukturë konike të anasjelltë brenda valëzuesit të varur prej qelqi. Nënshtresa e silikonit është gërmuar poshtë kanalit të valëzuar prej xhami të varur.

Komponenti kryesor pasiv është ndarësi i rrezes së polarizimit. Disa shembuj të ndarësve të polarizimit janë paraqitur në Figurën 3. I pari është një interferometër Mach-Zender (MZI), ku secili krah ka një thyerje të dyfishtë të ndryshme. E dyta është një bashkues i thjeshtë drejtimi. Shpërthimi i dyfishtë i formës së një përcjellësi tipik valësh me tela silikoni është shumë i lartë, kështu që drita e polarizuar magnetike tërthore (TM) mund të bashkohet plotësisht, ndërsa drita e polarizuar elektrike tërthore (TE) mund të jetë pothuajse e shkëputur. E treta është një bashkues grilë, në të cilin fibra vendoset në një kënd në mënyrë që drita e polarizuar TE të çiftohet në një drejtim dhe drita e polarizuar TM të çiftohet në tjetrin. E katërta është një bashkues dydimensional i rrjetës. Modalitetet e fibrave, fushat elektrike të të cilave janë pingul me drejtimin e përhapjes së valëve janë të lidhura me valëzuesin përkatës. Fibra mund të jetë e anuar dhe e lidhur me dy përcjellës valësh, ose pingul me sipërfaqen dhe e lidhur me katër valëpërcjellës. Një avantazh i shtuar i çiftuesve të grilave dydimensionale është se ata veprojnë si rrotullues polarizimi, që do të thotë se e gjithë drita në çip ka të njëjtin polarizim, por dy polarizime ortogonale përdoren në fibër.

Figura 3: Ndarësit e shumëfishtë të polarizimit.


Koha e postimit: 16 korrik 2024