温度不敏感和低损失的单模波导交叉路口覆盖了所有由曲的异构性超材料实现的光通信频段
Jinsong Zhang1, Luhua Xu1, Deng Mao1
1Department of Electrical and Computer Engineering, McGill University, Montreal, H3A 0E9, Canada.
Nanophotonics (Berlin, Germany)
|December 5, 2024
概括
我们在在绝缘体 (SOI) 平台上开发了低损失,温度不敏感的单模波导交叉路口,使用次波长网格 (SWG). 我们改进的曲线SWG设计显著减少了所有光通信频段的插入损失和交叉声.
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
- 集成光学 集成光学 集成光学
背景情况:
- 在绝缘体 (SOI) 平台对于集成光子电路至关重要.
- 波导交叉是光学网络中必不可少的组件,但经常遭受高插入损失和交叉声.
- 温度敏感性可能会降低光学设备的性能.
研究的目的:
- 在SOI平台上设计和演示低损耗和温度不敏感的单模波导交叉.
- 实现覆盖所有光通信频段的广泛运行带宽.
- 改进现有的波导交叉设计,使用波长下网格 (SWG).
主要方法:
- 采用了模拟为波导套件的异构型元材料的亚波长网格 (SWG).
- 提出了两种设计:一种使用直线SWG,一种使用曲线SWG的改进版本.
- 模拟和实验性表征插入损失 (IL),交叉声和温度灵敏度.
主要成果:
- 使用曲SWG改进的设计实现了0.229dB的计算最大IL,在415nm带宽上实现了35.6dB的交叉声.
- 改进设计的实验结果显示,在230nm范围 (O,C和L频段) 上,最大IL为0.264dB,交叉声 -30.9dB.
- 这两种设计在模拟和实验中都表现出低温灵敏度.
结论:
- 拟议的基于SWG的波导交叉路口提供了卓越的性能,低损耗和最小的交叉声.
- 曲的SWG设计有效地减少了缩长度并提高了设备的性能.
- 这些设备适用于宽带光通信应用,因为它们的带宽和温度稳定性很大.
