通过高效的反向设计实现的高性能和紧的集成光子二重光学过器和三重过器

科学领域:

• 光子学 是一个光子学.
• 集成光学 集成光学 集成光学
• 光学过器设计设计

背景情况:

• 集成光学过器对于光子集成电路 (PIC) 在通信和光谱学中至关重要.
• 二氧化波器在构建具有量身定制带宽的多通道波器方面提供了灵活性.
• 开发高性能,紧的二氧化过器对于推进PIC技术至关重要.

研究的目的:

• 使用反向设计方法开发具有1.49/1.55-μm通道的高性能二氧化过器.
• 为了研究亚波长格子 (SWGs) 对波器性能和足迹的影响.
• 为了演示一个紧的三重过器,利用开发的二氧化过器.

主要方法:

• 采用了反向设计策略,具有搜索空间维度控制和先进的优化算法.
• 有或没有SWG的制造和表征的二氧化波器.
• 将设计的二氧化过器集成到一个三重过器装置中.

主要成果:

• 实现了1.49/1.55-μm通道的高性能二氧化过器.
• 证明SWG能够通过分散工程来减少损失和压缩足迹.
• 与SWG集成的双色球过器显示带宽为26/29nm,<0.5dB的多余损失,<-10dB的交叉声,以及一个紧的2.5×22.0μm2的足迹.
• 开发了一种具有10.5×117μm2足迹的三重机,表现出良好的整体性能和紧性.

结论:

• 反向设计方法可以高效地生产高性能二氧化过器.
• SWG对于提高性能和减少光学波器尺寸是有效的.
• 开发的二氧化过器和三氧化过器在性能和紧性方面比现有解决方案具有优势.