Ffotoneg siliconcydrannau goddefol
Mae yna nifer o gydrannau goddefol allweddol mewn ffotoneg silicon. Mae un o'r rhain yn gyplydd gratio sy'n allyrru arwyneb, fel y dangosir yn Ffigur 1A. Mae'n cynnwys gratio cryf yn y donfedd y mae ei gyfnod fwy neu lai'n hafal i donfedd y don ysgafn yn y donfedd. 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 wafferi a / neu gyplu â'r ffibr. Mae cyplyddion gratio braidd yn unigryw i ffotoneg silicon yn yr ystyr bod angen cyferbyniad mynegai fertigol uchel arnynt. Er enghraifft, os ceisiwch wneud cyplydd gratio mewn canllaw tonnau InP confensiynol, mae'r golau'n gollwng yn uniongyrchol i'r swbstrad yn hytrach na chael ei ollwng yn fertigol oherwydd bod gan y donfedd gratio fynegai plygiant cyfartalog is na'r swbstrad. Er mwyn gwneud iddo weithio yn yr InP, rhaid cloddio deunydd o dan y gratio i'w hongian, fel y dangosir yn Ffigur 1B.
Ffigur 1: cyplyddion gratio 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 sganio delweddau microsgop electron (SEM) o gyplydd gratio cantilifer crog InP.
Elfen allweddol arall yw'r trawsnewidydd maint sbot (SSC) rhwng ycanllaw tonnau optegola'r ffibr, sy'n trosi modd o tua 0.5 × 1 μm2 yn y waveguide silicon i fodd o tua 10 × 10 μm2 yn y ffibr. Ymagwedd nodweddiadol yw defnyddio strwythur o'r enw tapr gwrthdro, lle mae'r donfedd yn culhau'n raddol i flaen bach, sy'n arwain at ehangiad sylweddol o'roptegolclwt modd. Gall y modd hwn gael ei ddal gan donfedd gwydr crog, fel y dangosir yn Ffigur 2. Gyda SSC o'r fath, mae'n hawdd cyflawni colled cyplu o lai na 1.5dB.
Ffigur 2: Trawsnewidydd maint patrwm ar gyfer tonnau gwifren silicon. Mae'r deunydd silicon yn ffurfio strwythur conigol gwrthdro y tu mewn i'r tonnau gwydr crog. Mae'r swbstrad silicon wedi'i ysgythru i ffwrdd o dan y canllaw tonnau gwydr crog.
Y gydran goddefol 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 wahanol gyfeiriadedd. Mae'r ail yn gyplydd cyfeiriadol syml. Mae siâp birfringence canllaw tonnau gwifren silicon nodweddiadol yn uchel iawn, felly gellir cyplysu golau polariaidd magnetig ardraws (TM) yn llawn, tra gall golau polariaidd trydanol ardraws (TE) fod bron heb ei gyplu. Mae'r trydydd yn gwplydd gratio, lle mae'r ffibr yn cael ei osod ar Angle fel bod golau polariaidd TE yn cael ei gyplysu i un cyfeiriad a golau polariaidd TM yn cael ei gyplysu yn y cyfeiriad arall. Mae'r pedwerydd yn gyplydd gratio dau ddimensiwn. Mae moddau ffibr y mae eu meysydd trydan yn berpendicwlar i gyfeiriad ymlediad y canllaw tonnau yn cael eu cysylltu â'r canllaw tonnau cyfatebol. Gellir gogwyddo'r ffibr a'i gyplysu â dau donfedd, neu'n berpendicwlar i'r wyneb a'i gysylltu â phedwar canllaw tonnau. Mantais ychwanegol cyplyddion gratio dau ddimensiwn yw eu bod yn gweithredu fel rotators polareiddio, sy'n golygu bod gan yr holl olau ar y sglodion yr un polareiddio, ond defnyddir dau polareiddio orthogonal yn y ffibr.
Ffigur 3: Holltwyr polareiddio lluosog.
Amser post: Gorff-16-2024