反向设计的集成光子功率分离器的实验演示
Junhyeong Kim1, Jae-Yong Kim1, Jinhyeong Yoon1
1School of Electrical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Daejeon 34141, Korea.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
研究人员开发了用于光子集成电路的新型反向设计的1x4光学功率分割器. 这些紧的设备实现了低插入损失和高均性,证明了纳米光子学反向设计的力量.
科学领域:
- 纳米光子学 纳米光子学
- 集成光学 集成光学 集成光学
- 计算电磁学 计算机电磁学
背景情况:
- 光学功率分离器是光子集成电路 (PIC) 中的关键组件.
- 传统的1x2多模式干扰仪分离器往往缺乏复杂配置的效率和统一性.
- 反向设计方法为优化纳米光子设备性能提供了新的可能性.
研究的目的:
- 设计和制造使用反向设计的新型1x4光学功率分割器.
- 为了在紧的光子设备中实现低插入损失和高均性.
- 通过实验测量验证反向设计的分离器的性能.
主要方法:
- 使用粒子群集优化 (PSO) 与有限差异时间域 (FDTD) 模拟相结合.
- 采用标准的CMOS兼容制造工艺来制造条结构.
- 进行实验性表征以验证数值预测.
主要成果:
- 成功设计了两个反向设计的1x4光学功率分离器,具有紧的足迹 (8.14 × 12 μm2和6.0 × 7.2 μm2).
- 实现了低插入损失 (<0.76dB和<1.08dB) 和极好的统一性 (<0.84dB和<0.81dB) 在两个设备.
- 在模拟和实验测量性能之间显示出良好的一致性.
结论:
- 反向设计是创建高性能纳米光子设备的强大方法.
- 开发的1x4光学功率分割器显示了先进的PIC显著的潜力.
- 兼容CMOS的制造使复杂的反向设计光子结构的实际实现成为可能.
关键词:
MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI,MMI反向设计的设计.纳米光子学 纳米光子学光学功率分离器光学功率分离器粒子群集优化 粒子群集优化光子学是一种光子学.
