सिलिकॉन फोटोनिक्सनिष्क्रिय घटक
सिलिकॉन फोटोनिक्समध्ये अनेक प्रमुख निष्क्रिय घटक असतात. आकृती 1A मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, यापैकी एक पृष्ठभाग-उत्सर्जक जाळीदार कपलर आहे. त्यात वेव्हगाइडमध्ये एक मजबूत जाळी असते ज्याचा कालावधी वेव्हगाइडमधील प्रकाश लाटाच्या तरंगलांबीइतका असतो. यामुळे प्रकाश पृष्ठभागावर लंब उत्सर्जित किंवा प्राप्त होऊ शकतो, ज्यामुळे ते वेफर-लेव्हल मोजमाप आणि/किंवा फायबरशी जोडण्यासाठी आदर्श बनते. ग्रेटिंग कप्लर्स सिलिकॉन फोटोनिक्सपेक्षा काहीसे वेगळे आहेत कारण त्यांना उच्च उभ्या निर्देशांक कॉन्ट्रास्टची आवश्यकता असते. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही पारंपारिक InP वेव्हगाइडमध्ये जाळीदार कपलर बनवण्याचा प्रयत्न केला तर प्रकाश उभ्या उत्सर्जित होण्याऐवजी थेट सब्सट्रेटमध्ये गळतो कारण ग्रेटिंग वेव्हगाइडचा सब्सट्रेटपेक्षा सरासरी अपवर्तक निर्देशांक कमी असतो. InP मध्ये ते कार्य करण्यासाठी, आकृती 1B मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, ते निलंबित करण्यासाठी जाळीच्या खाली सामग्री उत्खनन करणे आवश्यक आहे.
आकृती १: सिलिकॉन (A) आणि InP (B) मध्ये पृष्ठभाग उत्सर्जित करणारे एक-आयामी जाळीदार जोडणी करणारे. (A) मध्ये, राखाडी आणि हलका निळा अनुक्रमे सिलिकॉन आणि सिलिका दर्शवितात. (B) मध्ये, लाल आणि नारिंगी अनुक्रमे InGaAsP आणि InP दर्शवितात. आकृती (C) आणि (D) एका InP निलंबित कॅन्टिलिव्हर जाळीदार जोडणीदाराच्या स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप (SEM) प्रतिमा आहेत.
आणखी एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे स्पॉट-साईज कन्व्हर्टर (SSC)ऑप्टिकल वेव्हगाइडआणि फायबर, जे सिलिकॉन वेव्हगाइडमधील सुमारे 0.5 × 1 μm2 च्या मोडला फायबरमधील सुमारे 10 × 10 μm2 च्या मोडमध्ये रूपांतरित करते. एक सामान्य दृष्टिकोन म्हणजे इन्व्हर्स टेपर नावाची रचना वापरणे, ज्यामध्ये वेव्हगाइड हळूहळू एका लहान टोकापर्यंत अरुंद होते, ज्यामुळे वेव्हगाइडचा लक्षणीय विस्तार होतो.ऑप्टिकलमोड पॅच. आकृती २ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, हा मोड एका निलंबित काचेच्या वेव्हगाइडद्वारे कॅप्चर केला जाऊ शकतो. अशा SSC सह, १.५dB पेक्षा कमी कपलिंग लॉस सहजपणे साध्य केला जातो.
आकृती २: सिलिकॉन वायर वेव्हगाईड्ससाठी पॅटर्न साईज कन्व्हर्टर. सिलिकॉन मटेरियल सस्पेंडेड ग्लास वेव्हगाईडच्या आत एक उलट शंकूच्या आकाराची रचना बनवते. सस्पेंडेड ग्लास वेव्हगाईडच्या खाली सिलिकॉन सब्सट्रेट कोरलेला आहे.
मुख्य निष्क्रिय घटक म्हणजे ध्रुवीकरण बीम स्प्लिटर. ध्रुवीकरण स्प्लिटरची काही उदाहरणे आकृती ३ मध्ये दाखवली आहेत. पहिले म्हणजे मॅक-झेंडर इंटरफेरोमीटर (MZI), जिथे प्रत्येक आर्ममध्ये वेगवेगळे बायरफ्रिंजन्स असते. दुसरे म्हणजे एक साधे डायरेक्शनल कप्लर. एका सामान्य सिलिकॉन वायर वेव्हगाइडचे आकार बायरफ्रिंजन्स खूप जास्त असते, म्हणून ट्रान्सव्हर्स मॅग्नेटिक (TM) ध्रुवीकृत प्रकाश पूर्णपणे जोडला जाऊ शकतो, तर ट्रान्सव्हर्स इलेक्ट्रिकल (TE) ध्रुवीकृत प्रकाश जवळजवळ अनकपल केला जाऊ शकतो. तिसरा एक ग्रेटिंग कप्लर आहे, ज्यामध्ये फायबर एका कोनात ठेवला जातो जेणेकरून TE ध्रुवीकृत प्रकाश एका दिशेने जोडला जाईल आणि TM ध्रुवीकृत प्रकाश दुसऱ्या दिशेने जोडला जाईल. चौथा हा द्विमितीय ग्रेटिंग कप्लर आहे. ज्या फायबर मोड्सचे विद्युत क्षेत्र वेव्हगाइड प्रसाराच्या दिशेला लंब असतात ते संबंधित वेव्हगाइडशी जोडले जातात. फायबर झुकवले जाऊ शकते आणि दोन वेव्हगाइडशी जोडले जाऊ शकते, किंवा पृष्ठभागावर लंब आणि चार वेव्हगाइडशी जोडले जाऊ शकते. द्विमितीय जाळीदार जोड्यांचा एक अतिरिक्त फायदा म्हणजे ते ध्रुवीकरण रोटेटर म्हणून काम करतात, म्हणजेच चिपवरील सर्व प्रकाशाचे ध्रुवीकरण समान असते, परंतु फायबरमध्ये दोन ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण वापरले जातात.
आकृती ३: अनेक ध्रुवीकरण स्प्लिटर.
पोस्ट वेळ: जुलै-१६-२०२४