通过集成的TE和TM模式合网格,超紧的数字超表面极化光束分割器

科学领域:

• 光子学 是一个光子学.
• 在Metasurfaces上使用.
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 集成光子设备的小型化依赖于亚波长结构.
• 反向设计方法可以创建复杂的光子功能.

研究的目的:

• 提出使用物理约束逆设计 (PCID) 的超紧的极化束分割器 (PBS).
• 使用反向设计的格实现TE和TM模式的同时和高效合.

主要方法:

• 使用了物理约束反向设计 (PCID) 方法.
• 设计了一个由在绝缘体 (SOI) 基板上的空气-柱结构组成的二维数字超表面.
• 集成的合网格用于同时 TE 和 TM 模式的合.

主要成果:

• 在5 × 2.7 μm2.2的紧足迹内实现了高效的极化分裂.
• 已经证明了低插入损失 (TE为-1.58dB,TM为-1.65dB).
• 在80nm带宽 (C带) 上获得了高的灭绝比率.

结论:

• 反向设计的合网格可以减少制造错误,并确保一致的偏振测量.
• 实验结果与模拟预测密切匹配,验证了PCID方法用于紧的PBS.
• 拟议的设备为微型光子集成电路提供了一个有前途的解决方案.