在绝缘体上酸的信封形状研究 阶段模式点尺寸转换器
Jianfeng Bao1, Dengcai Yang1, Zhiyu Chen2
1School of Physics and Optoelectronic Engineering, Institute of Laser Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China.
Micromachines
|January 25, 2025
概括
一个新的步骤点尺寸转换器 (SSC) 提高了绝缘体 (LNOI) 芯片上的酸的合效率. 该设备在将LNOI波导连接到单模光纤时减少光学损失,达到95.35%的效率.
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:
- 绝缘体上的酸 (LNOI) 技术对于集成光子学至关重要.
- 在LNOI设备和标准光纤之间的高效合仍然是一个挑战.
- 减少合损失对于实际的基于LNOI的光学系统至关重要.
研究的目的:
- 提出和研究一个阶段性点尺寸转换器 (SSC),以提高LNOI芯片的端面合效率.
- 为了最大限度地减少LNOI波导和单模光纤之间的合损失.
- 为了优化SSC设计,使用特定的外形状.
主要方法:
- 模拟和分析模式转换器输出波导,以实现与单模式光纤的最佳重叠.
- 设计和比较分析有三个不同的外形状的阶段式LNOI波导.
- 调查外形状,模式点转换效率和传播效率之间的关系.
- 确定LNOI楼梯高度变化规则和多步转换器性能模式.
主要成果:
- 确定了一个最佳的输出波导,其模式场直径 (MDF) 约为9.8μm,以最大限度地与单模式光纤重叠.
- 分析了不同外形状对模式点位转换效率的影响.
- 对于LNOI楼梯高度变化和多步式转换器的性能模式的确立规则.
- 在1550 nm的TE模式下,通过使用步骤式SSC与COS形外曲线合到9.8μm的MDF单模纤维,实现了95.35%的合效率.
结论:
- 带有COS形外形状的阶段性点尺寸转换器 (SSC) 有效地提高了LNOI芯片的端面合效率.
- 拟议的SSC设计大大减少了LNOI波导和标准单模光纤之间的合损失.
- 这一进步有助于更高效,更实用的基于LNOI的光子设备.
