300mmのシリコンフォトニクスプラットフォーム上の標準単一モードファイバーのためのSub-1 dBの損失と偏振感のないOバンドエッジカップラーです

科学分野:

• フォトニクスと光学工学
• 材料科学と工学 材料科学と工学とは
• 電気・コンピュータ工学 電気・コンピュータ工学

背景:

• シリコンフォトニクスは,データセンターや高性能コンピューティングに不可欠ですが,効率的なファイバー・ツー・チップ・カップリングは依然として課題です.
• 既存のコップリング方法は,しばしば高損失と極化依存性に苦しんでおり,大規模な展開を妨げています.

研究 の 目的:

• シリコンフォトニクスの新型,低損失,極化無感のエッジカップラーを実証する.
• 先進的なコンピューティングおよび通信システムのための光学的な相互接続を改善する.

主な方法:

• 300mmのシリコンフォトニクスプラットフォーム上で,サブデシベル損失,極化無感のOバンドエッジカップラーを製造し,2層のシリコン酸ナトリドを使用しました.
• 強化されたモードフィールドの重複とアラインメントの許容性を高めるための最適化されたシリカ波導体面を持つカンチレバーベースの構造を使用しました.
• シリコンニトリドとシリコン波導体間のアディアバティック光学場変換のための効率的なインターレイヤカップリングを実装しました.

主要な成果:

• TE/TMモードの挿入損失は0.87dB/1.0dB以下で,極化依存損失 (PDL) は0.14dB以下で,1260~1360nmの波長範囲で直接コップリングで達成されました.
• 100 nm帯域幅で0.85 dB/1.2 dB未満のTE/TMモードカップリング損失と0.37 dB未満のPDLが,インターレイヤカップリングで実証されています.
• 水平,垂直,およびコップリングギャップの寸法において,優れたアライナメントの許容度を示した.

結論:

• 開発されたエッジカップラーは,シリコンフォトニクスプラットフォーム上の高性能光学I/Oインターフェースのためのスケーラブルで費用対効果の高いソリューションを提供します.
• この技術は,高密度光学相互接続とコンピューティングシステムの大規模統合を容易にする.
• デバイスの性能は,シリコンフォトニクスの重要な課題に対処し,次世代光通信の道を開く.