高效的双层网格合器,用于在两个极化中进行垂直光纤芯片合
概括
本研究介绍了一种新型的双层网格合器,用于在光子学中高效的垂直光纤芯片合. 它实现了x和y两种偏振的创纪录效率,使先进的偏振多样性方案成为可能.
科学领域:
- 光子学和纳米技术的使用.
- 集成光学 集成光学 集成光学
- 半导体设备 半导体设备
背景情况:
- 高效的光纤到波导合对于集成纳米光子学至关重要.
- 现有的方法往往在极化多样性和垂直合方面扎.
- 高对比度的波导是现代光子集成电路的关键组件.
研究的目的:
- 为了展示一个高效的双层网格合器用于垂直偏振多样性纤维芯片合.
- 为了优化网格合器设计,用于y和x极化光.
- 为了实现高合效率和定向性,同时最大限度地减少偏振取决于损失.
主要方法:
- 设计和模拟一个双层格子合器结构.
- 波导层在不同的极化 (y和x) 时的直角分布.
- 使用粒子群算法和3D有限差异时间域 (FDTD) 模拟的优化.
主要成果:
- 创纪录的仿真效率为92% (-0.38 dB) 的y极化和85% (-0.72 dB) 的x极化.
- 在160nm带宽上,偏振依赖损失 (PDL) 在2dB以下.
- 两极化之间的交叉通话低于-24dB.
- 耐受制造缺陷,如蚀刻宽度和横向移位等.
结论:
- 展示的双层网格合器是光子学中极化多样性合的有效解决方案.
- 它提供高定向性,低PDL和高效的垂直合能力.
- 设计对典型的制造变化具有坚固性,为实际应用铺平了道路.
