具有用户定义的apodization的高效-niobate-on-insulator网格合器的反向设计
Optics express
|August 13, 2025
概括
本研究引入了用户定义的apodization 配置文件,以提高在绝缘体 (LNOI) 平台上的-酸盐上的网格合器效率. 在200nm的最小特征尺寸下实现了高转换效率 (CE),简化了制造.
科学领域:
- 光子学和纳米技术的使用.
- 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:
- 网格合器对于将光线合到集成光子电路中至关重要.
- 制造限制,特别是最小特征尺寸 (MFS),通常限制格合器的设计和效率.
- 绝缘体上酸 (LNOI) 平台为光子设备提供有前途的性能,但在网格合器设计方面面临挑战.
研究的目的:
- 提高LNOI平台上的网格合器的转换效率 (CE).
- 为了克服格联接器制造中的最小特征尺寸 (MFS) 约束.
- 为高性能LNOI网格合器开发一个简化的制造工艺.
主要方法:
- 将用户定义的 apodization 配置文件纳入反向设计过程中.
- 专门针对LNOI平台的优化格子参数.
- 使用单步石版和蚀刻工艺进行制造.
主要成果:
- 在电信C频段中,在200nm的最小特征大小 (MFS) 中,达到1.97dB的峰值转换效率 (CE).
- 演示了一种宽带网格合器,其峰值CE为-3.22 dB,带宽为3 dB,超过106 nm.
- 实现的CE超越了以前的LNOI设计,没有复杂的结构,如底部金属反射器或覆盖材料.
结论:
- 用户定义的 apodization 配置文件有效地增强 LNOI 平台上的格合器 CE.
- 开发的单步制造工艺简化了制造高效率的LNOI网格合器.
- 这种方法为LNOI上先进的集成光子设备提供了可行的途径.
