Ffotonig siliconcydrannau goddefol
Mae sawl cydran goddefol allweddol mewn ffotonig silicon. Un o'r rhain yw cyplydd gratiau sy'n allyrru arwyneb, fel y dangosir yn Ffigur 1A. Mae'n cynnwys gratiau cryf yn y ton-dywysydd y mae ei gyfnod yn hafal i donfedd y don golau yn y ton-dywysydd. Mae hyn yn caniatáu i'r golau gael ei allyrru neu ei dderbyn yn berpendicwlar i'r wyneb, gan ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer mesuriadau lefel wafer a/neu gyplu â'r ffibr. Mae cyplyddion gratiau braidd yn unigryw i ffotonig silicon gan eu bod angen cyferbyniad mynegai fertigol uchel. Er enghraifft, os ceisiwch wneud cyplydd gratiau mewn ton-dywysydd InP confensiynol, mae'r golau'n gollwng yn uniongyrchol i'r swbstrad yn lle cael ei allyrru'n fertigol oherwydd bod gan y ton-dywysydd gratiau fynegai plygiannol cyfartalog is na'r swbstrad. Er mwyn iddo weithio yn yr InP, rhaid cloddio deunydd o dan y gratiau i'w atal, fel y dangosir yn Ffigur 1B.
Ffigur 1: cyplyddion gratiau un dimensiwn sy'n allyrru arwyneb mewn silicon (A) ac InP (B). Yn (A), mae llwyd a glas golau yn cynrychioli silicon a silica, yn y drefn honno. Yn (B), mae coch ac oren yn cynrychioli InGaAsP ac InP, yn y drefn honno. Mae ffigurau (C) a (D) yn ddelweddau microsgop electron sganio (SEM) o gyplydd gratiau cantilifer crog InP.
Cydran allweddol arall yw'r trawsnewidydd maint man (SSC) rhwng ytonfedd optegola'r ffibr, sy'n trosi modd o tua 0.5 × 1 μm2 yn y ton-dywysydd silicon i fodd o tua 10 × 10 μm2 yn y ffibr. Dull nodweddiadol yw defnyddio strwythur o'r enw'r tapr gwrthdro, lle mae'r ton-dywysydd yn culhau'n raddol i flaen bach, sy'n arwain at ehangu sylweddol o'roptegolclwt modd. Gellir dal y modd hwn gan dondywysydd gwydr crog, fel y dangosir yn Ffigur 2. Gyda SSC o'r fath, mae'n hawdd cyflawni'r golled cyplu o lai nag 1.5dB.
Ffigur 2: Trawsnewidydd maint patrwm ar gyfer ton-dywyswyr gwifren silicon. Mae'r deunydd silicon yn ffurfio strwythur conigol gwrthdro y tu mewn i'r ton-dywysydd gwydr crog. Mae'r swbstrad silicon wedi'i ysgythru i ffwrdd o dan y ton-dywysydd gwydr crog.
Y gydran oddefol allweddol yw'r holltwr trawst polareiddio. Dangosir rhai enghreifftiau o holltwyr polareiddio yn Ffigur 3. Y cyntaf yw interferomedr Mach-Zender (MZI), lle mae gan bob braich ddeublygedd gwahanol. Yr ail yw cyplydd cyfeiriadol syml. Mae deublygedd siâp tondywysydd gwifren silicon nodweddiadol yn uchel iawn, felly gellir cyplu golau polareiddio magnetig traws (TM) yn llawn, tra gellir bron â dadgysylltu golau polareiddio trydanol traws (TE). Y trydydd yw cyplydd grating, lle mae'r ffibr wedi'i osod ar Ongl fel bod golau polareiddio TE wedi'i gyplu i un cyfeiriad a golau polareiddio TM wedi'i gyplu i'r llall. Y pedwerydd yw cyplydd grating dau ddimensiwn. Mae moddau ffibr y mae eu meysydd trydanol yn berpendicwlar i gyfeiriad lluosogi'r tondywysydd wedi'u cyplu i'r tondywysydd cyfatebol. Gellir gogwyddo'r ffibr a'i gyplu i ddau dywysydd ton, neu'n berpendicwlar i'r wyneb a'i gyplu i bedwar tywysydd ton. Mantais ychwanegol o gyplyddion grating dau ddimensiwn yw eu bod yn gweithredu fel cylchdroyddion polareiddio, sy'n golygu bod gan yr holl olau ar y sglodion yr un polareiddio, ond defnyddir dau bolareiddio orthogonal yn y ffibr.
Ffigur 3: Holltwyr polareiddio lluosog.
Amser postio: Gorff-16-2024