Silikon fotonikapassiv komponentlər
Silikon fotonikasında bir neçə əsas passiv komponent var. Bunlardan biri Şəkil 1A-da göstərildiyi kimi, səth şüalandırıcı barmaqlıq birləşdiricisidir. Dalğa bələdçisindəki dövrü təxminən dalğa bələdçisindəki işıq dalğasının dalğa uzunluğuna bərabər olan güclü barmaqlıqdan ibarətdir. Bu, işığın səthə perpendikulyar şəkildə yayılmasına və ya qəbul edilməsinə imkan verir və bu da onu lövhə səviyyəsində ölçmələr və/və ya lifə qoşulma üçün ideal edir. Barmaqlıq birləşdiriciləri yüksək şaquli indeks kontrastı tələb etməsi ilə silikon fotonikasına bir qədər xasdır. Məsələn, adi InP dalğa bələdçisində barmaqlıq birləşdiricisi düzəltməyə çalışsanız, işıq şaquli olaraq yayılmaq əvəzinə birbaşa substrata sızır, çünki barmaqlıq dalğa bələdçisinin orta sınma indeksi substratdan daha aşağıdır. InP-də işləməsi üçün, Şəkil 1B-də göstərildiyi kimi, barmaqlığı asmaq üçün material qazılmalıdır.
Şəkil 1: silikon (A) və InP (B)-də səthi şüalandıran birölçülü qəfəs muftaları. (A)-da boz və açıq mavi müvafiq olaraq silikon və silisiumu təmsil edir. (B)-də qırmızı və narıncı müvafiq olaraq InGaAsP və InP-ni təmsil edir. (C) və (D) şəkilləri InP asılmış konsol qəfəs muftasının skanedici elektron mikroskop (SEM) təsvirləridir.
Digər əsas komponent isə, aralarındakı nöqtə ölçüsü çeviricisidir (SSC).optik dalğa bələdçisivə silikon dalğaötürücüsündə təxminən 0,5 × 1 μm2 rejimi lifdə təxminən 10 × 10 μm2 rejiminə çevirən lif. Tipik bir yanaşma, dalğaötürücünün tədricən kiçik bir ucuna qədər daraldığı və bunun da əhəmiyyətli dərəcədə genişlənməsinə səbəb olduğu tərs konus adlanan bir quruluşdan istifadə etməkdir.optikrejim yamağı. Şəkil 2-də göstərildiyi kimi, bu rejim asılmış şüşə dalğaötürəni ilə tutula bilər. Belə bir SSC ilə 1,5 dB-dən az birləşmə itkisi asanlıqla əldə edilir.
Şəkil 2: Silikon məftil dalğaötürənləri üçün naxış ölçüsü çeviricisi. Silikon material asma şüşə dalğaötürənin içərisində tərs konik bir quruluş əmələ gətirir. Silikon substrat asma şüşə dalğaötürənin altına həkk olunub.
Əsas passiv komponent polyarizasiya şüası bölücüdür. Polyarizasiya bölücülərinin bəzi nümunələri Şəkil 3-də göstərilmişdir. Birincisi, hər qolun fərqli ikiqat qırılmaya malik olduğu Max-Zender interferometridir (MZI). İkincisi, sadə istiqamətli birləşdiricidir. Tipik bir silikon tel dalğaötürücüsünün forma ikiqat qırılmaya malik olması çox yüksəkdir, buna görə də eninə maqnit (TM) polyarlaşdırılmış işıq tam birləşdirilə bilər, eninə elektrik (TE) polyarlaşdırılmış işığı isə demək olar ki, ayrıla bilər. Üçüncüsü, lif bir Bucaq altında yerləşdirildiyi və TE polyarlaşdırılmış işığının bir istiqamətdə, TM polyarlaşdırılmış işığının isə digər istiqamətdə birləşdirildiyi bir barmaqlıqlı birləşdiricidir. Dördüncüsü, iki ölçülü barmaqlıqlı birləşdiricidir. Elektrik sahələri dalğaötürücüsünün yayılma istiqamətinə perpendikulyar olan lif rejimləri müvafiq dalğaötürücüsünə birləşdirilir. Lif əyilmiş və iki dalğaötürücüsünə və ya səthə perpendikulyar və dörd dalğaötürücüsünə birləşdirilə bilər. İkiölçülü barmaqlıq muftalarının əlavə üstünlüyü onların polyarizasiya rotatorları kimi çıxış etməsidir, yəni çipdəki bütün işıq eyni polyarizasiyaya malikdir, lakin lifdə iki ortoqonal polyarizasiya istifadə olunur.
Şəkil 3: Çoxlu polyarizasiya bölücüləri.
Yazı vaxtı: 16 iyul 2024