基于GaAs-on-Insulator的宽带,低损耗和紧型TM磁光隔离器的两个结构设计
Li Liu1, Wan-Ting Chen1, Jia Zhao1
1School of Information Science and Engineering, Shandong University, Qingdao 266237, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|March 12, 2024
概括
本研究介绍了新型的集成光学隔离器设计,用于化在隔离器平台上,实现光子集成电路的高隔离带宽和低损失.
科学领域:
- 光子学和光学工程的工程.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体设备 半导体设备
背景情况:
- 集成光学隔离器是光子集成电路 (PIC) 的关键组件.
- 现有的研究主要集中在在绝缘体 (SOI) 平台上,对在绝缘体 (GaAs-on-insulator) 平台的报道有限.
- 在绝缘体上的GaAs平台为集成光子学提供了独特的优势.
研究的目的:
- 提出和分析两个新的结构设计,用于GaAs-on-insulator平台上的集成光学隔离器.
- 根据横向磁性 (TM) 基本模式,研究这些隔离器的性能.
- 探索这些设备的合适制造工艺和公差.
主要方法:
- 我们使用数值模拟来计算GaAs/添加的铁 (Ce:YIG) 波导中的非相互相位移 (NRPS).
- 对不同的几何波导结构进行了分析.
- 考虑了多模干扰度 (MMI) 合器的设计和集成.
主要成果:
- 拟议的隔离器设计表明隔离带宽超过53.5nm和70nm在1550nm,与35dB的最低隔离.
- 这两种设计的总插入损失低至2.59dB和2.25dB.
- 模拟的工艺公差被评估以评估可制造性.
结论:
- 开发的GaAs-on-insulator光学隔离器在集成光子应用中显示出有前途的性能.
- 拟议的设计提供高隔离和低插入损失,解决当前集成隔离器技术的缺口.
- 对制造工艺的进一步调查可以促进这些设备的实际实现.
