Arquitectura ultracompacta y de banda ancha basada en divisor de potencia de modo arbitrario a modo único para la...

Área de la Ciencia:

• La fotónica es la fotónica.
• La óptica integrada es una óptica integrada.
• Las comunicaciones ópticas de las comunicaciones ópticas.

Sus antecedentes:

• Los sistemas fotónicos multimodo requieren una manipulación de modo sofisticada para obtener funcionalidades avanzadas.
• Los métodos existentes para la conversión de modo y el enrutamiento pueden ser complejos y voluminosos.

Objetivo del estudio:

• Proponer y demostrar una arquitectura versátil en el chip para la manipulación multimodo flexible.
• Aprovechar los divisores de potencia de modo arbitrario a modo único (ASPD) para simplificar la conversión de modo y el enrutamiento.

Principales métodos:

• ASPDs ultracompactos diseñados utilizando rejillas de longitud de onda inferior y algoritmos de optimización inteligentes.
• Se configuraron dos unidades ASPD en cascada en una estructura similar al interferómetro de Mach-Zehnder con componentes estándar de modo único.
• Validación experimental de la arquitectura para la conversión y conmutación de modos.

Principales resultados:

• Huellas alcanzadas por debajo de 9.5 μm para modos de orden inferior (TE0-TE3) con pérdidas excesivas por debajo de 0.35 dB en un ancho de banda de 300 nm.
• Ancho de banda de 500 nm (1300-1800 nm) demostrado en todo el registro para ASPD TE0 / TE1 con <0,15 dB de pérdida excesiva.
• Mostró escalabilidad a modos de orden superior (TE4-TE7) con huellas compactas y un excelente rendimiento.

Conclusiones:

• La arquitectura propuesta basada en ASPD ofrece una solución compacta, escalable y flexible para circuitos integrados fotónicos multimodo.
• La descomposición directa de los modos de orden superior simplifica el enrutamiento y reduce la necesidad de complejos elementos multimodo.
• Esta plataforma ofrece una ruta prometedora hacia sistemas fotónicos multimodo reconfigurables.