高效的低反射完全蚀刻的垂直自由空间格子合器,用于悬浮光子学
Optics express
|June 29, 2023
概括
我们为光子学开发了一种新的网格合器,增强了自由空间光学接口. 这种设计实现了高传输和低反射,这对于先进的光子集成电路至关重要.
科学领域:
- 光子学和光学工程的工程.
- 材料科学和纳米技术材料科学和纳米技术
背景情况:
- 集成光子学和自由空间光学之间的高效接口对于许多应用是必不可少的.
- 现有的方法往往需要复杂的制造工艺或遭受重大信号损失和反射.
研究的目的:
- 设计和制造一个与标准的光子制造相容的网格合器.
- 为了实现同时实现高传输和低反射,将悬浮光子膜与自由空间光学接口.
主要方法:
- 利用二维形状优化,然后进行三维参数化的挤出,用于网格合器设计.
- 用于制造的220nm器件层中采用单步 lithography 和蚀刻.
- 通过光学表征,通过实验验证设计,使其他损失来源的减去成为可能.
主要成果:
- 设计的网格合器的目标是 -6.6 dB (21.8%) 的传输和 -27 dB (0.2%) 的反射,带宽为75 nm.
- 实验验证给出了19%±2%的测量传输和1.0%±0.8%的反射,带宽为65nm.
结论:
- 开发的网格合器为光子膜和自由空间光学之间的高效,低损耗接口提供了可行的解决方案.
- 该设计与单步制造工艺的兼容性使其对可扩展光子集成电路制造具有吸引力.


