プログラマブルフォトニックプロセッサ向け連続可変広帯域断熱カプラ

科学分野:

• フォトニクスおよび光学工学
• 集積光学
• 材料科学

背景:

• プログラマブル集積フォトニック回路は次世代情報システムに不可欠であり、再構成可能な光信号処理が必要です。
• シリコンフォトニクスは、複雑な光機能のスケーラブルなプラットフォームを提供します。
• 多機能フォトニック集積には、光信号ルーティングの動的制御が不可欠です。

研究 の 目的:

• シリコンフォトニクスプラットフォーム上の熱光学的に再構成可能な断熱カプラの設計と実証。
• 柔軟な信号処理のための光カップリング比の動的チューニングを可能にすること。
• プログラム可能なスペクトルルーティングにおけるデバイスの可能性を探求すること。

主な方法:

• シリコン上のチタン窒化物（TiN）マイクロヒーターを備えた断熱方向性カプラのモノリシック統合。
• 動的カップリング比調整のための局所的な熱光学変調の利用。
• 広帯域にわたるデバイス性能の実験的特性評価。

主要な成果:

• 50:50から70:30までのカップリング比の連続調整を実現しました。
• デバイスは80 nmの帯域幅（1,520～1,600 nm）で動作し、挿入損失は0.25 dB未満でした。