概括
本研究介绍了一种用于可见光的紧型化极化束分离器 (PBS). 这种新型设备实现了高极化灭绝比 (PER) 和宽带宽,克服了传统光子设备的局限性.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 光学工程是指光学工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 传统的光子设备由于维度缩放灵敏度而在可见波长中难以控制偏振.
- 中的不对称波导结构在实现可见光频率所需的极化分裂方面存在限制.
研究的目的:
- 开发一个简单的,小足迹的极化光束分离器 (PBS) 用于广泛的可见光波段.
- 使用化 (Si3N4) 峰波导来有效控制极化.
- 为了展示一个具有高极化灭绝比率 (PER) 和低插入损失 (IL) 的设备.
主要方法:
- 设计和分析了一种定制的化 (Si3N4) 脊波导,用于直角偏振模式的明显光学分布.
- 对各种Si3N4脊波导配置的曲损失和光学合特性进行了研究.
- 在Si3N4薄膜上制造了一种PBS装置,包括一个曲脊波导和一个三波导方向合器.
主要成果:
- TM偏光的PER≥20dB,带宽为33nm (624-657nm),IL≤1dB. 这一光线的PER≥20dB.
- TE偏光显示PER≥18dB,50nm带宽 (580-630nm) 和IL≤1dB.
- 在芯片上制造的Si3N4 PBS实现了可见宽带范围的最高已知的PER,其紧的43微米足迹.
结论:
- 一个新的化脊波导结构使得可见光谱中有效的极化束分裂成为可能.
- 与现有技术相比,开发的Si3N4 PBS提供了优越的性能指标 (PER,带宽,足迹).
- 这种设备对先进的光子电路设计和未来对基于Si3N4的PBS的研究具有重大潜力.
