실리콘 광자 수동 구성 요소

실리콘 광자수동 구성 요소

실리콘 광자에는 몇 가지 주요 수동 구성 요소가 있습니다. 이들 중 하나는도 1a에 도시 된 바와 같이 표면-방출 격자 커플러이다. 그것은 도파관의 강한 격자로 구성되어 있습니다. 이를 통해 빛을 표면에 수직으로 방출하거나 수신 할 수 있으므로 웨이퍼 수준 측정 및/또는 섬유에 대한 커플 링에 이상적입니다. 격자 커플러는 높은 수직 지수 대비가 필요하다는 점에서 실리콘 광자와 다소 고유합니다. 예를 들어, 종래의 INP 도파관에서 격자 커플러를 만들려고하면, 격자 도파관이 기판보다 평균 굴절률이 낮기 때문에 광이 수직으로 방출되는 대신 기판으로 직접 누출됩니다. INP에서 작동하기 위해서는 그림 1b와 같이 자료를 매달려면 자재를 매달아야합니다.

그림 1 : 실리콘 (a) 및 INP (b)의 표면-방출 1 차원 격자 커플러. (a)에서, 회색과 연한 파란색은 각각 실리콘과 실리카를 나타낸다. (b)에서, 빨간색과 주황색은 각각 ingaasp와 inp를 나타냅니다. 그림 (c) 및 (d)는 INP 현탁 된 캔틸레버 격자 커플러의 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 이미지입니다.

또 다른 주요 구성 요소는광 도파관및 실리콘 도파관에서 약 0.5 × 1 μm2의 모드를 섬유에서 약 10 × 10 μm2의 모드로 변환하는 섬유는 섬유질이다. 전형적인 접근법은 역 테이퍼 (역 테이퍼)라는 구조를 사용하는 것입니다. 도파관은 점차 작은 팁으로 좁아 지므로광학모드 패치. 이 모드는 그림 2와 같이 현탁 유리 도파관에 의해 캡처 될 수 있습니다. 이러한 SSC에서는 1.5dB 미만의 커플 링 손실이 쉽게 달성됩니다.

그림 2 : 실리콘 와이어 도파관의 패턴 크기 변환기. 실리콘 재료는 매달린 유리 도파관 내부에서 역 원뿔 구조를 형성합니다. 실리콘 기판은 매달린 유리 도파관 아래에서 에칭되었다.

주요 수동 성분은 편광 빔 스플리터입니다. 편광 스플리터의 일부 예는 그림 3에 나와 있습니다. 첫 번째는 Mach-Zender 간섭계 (MZI)이며 각 암에는 다른 양의 복굴절이 있습니다. 두 번째는 간단한 방향 커플러입니다. 전형적인 실리콘 와이어 도파관의 형상 복장제는 매우 높기 때문에 가로 자기 (TM) 편광 조명이 완전히 결합 될 수 있으며, 가로 전기 (TE) 편광은 거의 결합 될 수 있습니다. 세 번째는 격자 커플러로, 섬유가 각도로 배치되어 TE 편광이 한 방향으로 결합되고 TM 편광 표시등이 다른 방향에 결합되도록합니다. 네 번째는 2 차원 격자 커플러입니다. 전기장이 도파관 전파 방향에 수직 인 섬유 모드는 해당 도파관에 결합된다. 섬유는 기울어지고 2 개의 도파관에 결합 될 수 있으며, 표면에 수직으로, 4 개의 도파관에 결합 될 수있다. 2 차원 격자 커플러의 추가 장점은 분극 회전기로서 작용한다는 것입니다. 이는 칩의 모든 빛이 동일한 편광을 갖지만 섬유에 두 개의 직교 분극이 사용됨을 의미합니다.

그림 3 : 다중 편광 스플리터.