紧的反向设计的垂直合器与底部反射器,用于在绝缘体平台上的上进行亚分贝纤维到芯片的合
Shiang-Yu Huang1, Stefanie Barz2,3
1Institute for Functional Matter and Quantum Technologies, University of Stuttgart, 70569, Stuttgart, Germany. shiang-yu.huang@fmq.uni-stuttgart.de.
Scientific reports
|January 23, 2025
概括
拓优化为集成光子学提供了紧,高效的垂直合器. 这种新设计在在绝缘体平台上实现了低于分贝的合效率,为更小的光子电路铺平了道路.
科学领域:
- 综合光子学 综合光子学
- 纳米光子学 纳米光子学
- 计算电磁学的计算.
背景情况:
- 拓优化是集成光子学的一个强大的反向设计方法.
- 设计高效的芯片上合器,以最小的足迹,对于小型化光子集成电路至关重要.
- 传统的网格合器往往有很大的足迹和有限的效率.
研究的目的:
- 使用拓优化设计一个紧的垂直合器与底部反射器.
- 为了在220nm在绝缘体 (SOI) 平台上实现分分贝合效率.
- 评估设计的合器的可制造性和适应制造缺陷的弹性.
主要方法:
- 使用拓优化用于垂直合器的反向设计.
- 在220nm SOI平台上模拟1550nm波长的设备性能.
- 分析制造缺陷对合效率的影响.
主要成果:
- 设计了一个紧的垂直合器,其尺寸为14μm x 14μm.
- 优化的合器在1550nm时实现了预测的合效率-0.35dB.
- 该设计可使用标准蚀刻工艺制造,最小特征大小约为150 nm.
- 合器表现出适应机内变化和蚀刻深度偏差的弹性.
结论:
- 拓优化使得高效和紧的垂直合器的设计成为可能.
- 拟议的合器设计为光子集成电路提供了显著的小型化潜力.
- 这一进步促进了光纤和光子设备之间的更有效的网络.
