概括
本研究介绍了一种用于光子应用的超宽带极化束分离器 (PBS). 这种新的芯片上设备在广泛的波长范围内实现了高性能,标志着集成光学领域的重大进步.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 集成光学 集成光学 集成光学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 高性能极化束分离器 (PBS) 对光子系统中的信号完整性至关重要.
- 现有的PBS设计在平台上经常面临带宽和性能方面的限制.
研究的目的:
- 为了实验证明一个高性能,超宽带的芯片上PBS.
- 整合一个模式转换布拉格格 (MC-BG) 与一个亚亚巴特式不对称的定向合器 (ADC) 增强功能.
主要方法:
- 使用一种模式转换布拉格格 (MC-BG) 嵌入到多模式波导中,以路由和转换极化模式.
- 采用一个附带的非对称定向合器 (ADC) 来提取转换的更高阶模式.
- 使用单步蚀刻工艺,在标准的220nm在绝缘体 (SOI) 晶圆上制造设备.
主要成果:
- 在显著的带宽上实现了超宽带PBS,理论灭绝比 (ER) >30 dB/15 dB,插入损失 (IL) <0.9 dB/2 dB.
- 在91.7μm设备上实验验证了ERs>30dB的超出220nm的带宽.
- 在220nm SOI平台上展示了第一个PBS,实验验证的ER>30dB>200nm带宽.
结论:
- 集成的MC-BG和ADC设计在标准的SOI平台上提供了高性能,超宽带PBS解决方案.
- 展示的设备代表了集成光子应用程序的重大进步,需要精确的偏振控制.
- 通过添加一个TM2模式脱光器,可以进一步改进30dB带宽,从而将30dB带宽扩展到295nm.
