सिलिकॉन फोटोनिक्स निष्क्रिय घटक

सिलिकॉन फोटोनिक्सनिष्क्रिय घटक

सिलिकॉन फोटोनिक्स में कई प्रमुख निष्क्रिय घटक हैं। इनमें से एक सतह-उत्सर्जक झंझरी युग्मक है, जैसा कि चित्र 1 ए में दिखाया गया है। इसमें वेवगाइड में एक मजबूत झंझरी होती है, जिसकी अवधि लगभग वेवगाइड में प्रकाश तरंग की तरंग दैर्ध्य के बराबर होती है। यह प्रकाश को उत्सर्जित करने या सतह पर लंबवत प्राप्त करने की अनुमति देता है, जिससे यह वेफर-लेवल माप और/या फाइबर को युग्मन के लिए आदर्श बनाता है। ग्रेटिंग कप्लर्स सिलिकॉन फोटोनिक्स के लिए कुछ हद तक अद्वितीय हैं कि उन्हें उच्च ऊर्ध्वाधर सूचकांक कंट्रास्ट की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, यदि आप एक पारंपरिक INP वेवगाइड में एक झंझरी युग्मक बनाने की कोशिश करते हैं, तो प्रकाश सीधे सब्सट्रेट में लंबवत उत्सर्जित होने के बजाय लीक होता है क्योंकि झंझरी वेवगाइड में सब्सट्रेट की तुलना में कम औसत अपवर्तक सूचकांक होता है। इसे INP में काम करने के लिए, सामग्री को निलंबित करने के लिए झंझरी के नीचे खुदाई की जानी चाहिए, जैसा कि चित्र 1 बी में दिखाया गया है।

चित्रा 1: सिलिकॉन (ए) और आईएनपी (बी) में एक आयामी झंझरी वाले कप्लर्स की सतह-उत्सर्जन। (ए) में, ग्रे और हल्के नीले क्रमशः सिलिकॉन और सिलिका का प्रतिनिधित्व करते हैं। (बी) में, लाल और नारंगी क्रमशः INGAASP और INP का प्रतिनिधित्व करते हैं। आंकड़े (सी) और (डी) एक INP निलंबित कैंटिलीवर झंझरी युग्मक के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) छवियों को स्कैन कर रहे हैं।

एक अन्य प्रमुख घटक के बीच स्पॉट-साइज़ कनवर्टर (SSC) हैऑप्टिकल वेवगाइडऔर फाइबर, जो फाइबर में लगभग 10 × 10 μM2 के मोड में सिलिकॉन वेवगाइड में लगभग 0.5 × 1 μM2 के एक मोड को परिवर्तित करता है। एक विशिष्ट दृष्टिकोण एक संरचना का उपयोग करना है जिसे उलटा टेपर कहा जाता है, जिसमें वेवगाइड धीरे -धीरे एक छोटे से टिप के लिए संकुचित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक महत्वपूर्ण विस्तार होता हैऑप्टिकलमोड पैच। इस मोड को एक निलंबित ग्लास वेवगाइड द्वारा कैप्चर किया जा सकता है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। इस तरह के एसएससी के साथ, 1.5DB से कम का युग्मन हानि आसानी से प्राप्त की जाती है।

चित्रा 2: सिलिकॉन वायर वेवगाइड्स के लिए पैटर्न आकार कनवर्टर। सिलिकॉन सामग्री निलंबित ग्लास वेवगाइड के अंदर एक उलटा शंक्वाकार संरचना बनाती है। सिलिकॉन सब्सट्रेट को निलंबित ग्लास वेवगाइड के नीचे दूर रखा गया है।

प्रमुख निष्क्रिय घटक ध्रुवीकरण बीम स्प्लिटर है। ध्रुवीकरण स्प्लिटर्स के कुछ उदाहरण चित्रा 3 में दिखाए गए हैं। पहला एक मच-ज़ेंडर इंटरफेरोमीटर (एमजेआई) है, जहां प्रत्येक हाथ में एक अलग बायरफ्रेंस होता है। दूसरा एक साधारण दिशात्मक युग्मक है। एक विशिष्ट सिलिकॉन वायर वेवगाइड का आकार द्विध्रुव बहुत अधिक है, इसलिए अनुप्रस्थ चुंबकीय (टीएम) ध्रुवीकृत प्रकाश को पूरी तरह से युग्मित किया जा सकता है, जबकि अनुप्रस्थ विद्युत (टीई) ध्रुवीकृत प्रकाश लगभग अनचाहे हो सकता है। तीसरा एक झंझरी युग्मक है, जिसमें फाइबर को एक कोण पर रखा जाता है ताकि ते ध्रुवीकृत प्रकाश को एक दिशा में जोड़ा जाए और टीएम ध्रुवीकृत प्रकाश को दूसरे में युग्मित किया जाए। चौथा एक दो-आयामी झंझरी युग्मक है। फाइबर मोड जिनके विद्युत क्षेत्र वेवगाइड प्रसार की दिशा में लंबवत होते हैं, वे इसी वेवगाइड के लिए युग्मित होते हैं। फाइबर को झुकाया जा सकता है और दो वेवगाइड्स के लिए युग्मित किया जा सकता है, या सतह के लंबवत और चार वेवगाइड्स के लिए युग्मित किया जा सकता है। दो-आयामी झंझरी वाले कप्लर्स का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि वे ध्रुवीकरण रोटेटर के रूप में कार्य करते हैं, जिसका अर्थ है कि चिप पर सभी प्रकाश में एक ही ध्रुवीकरण होता है, लेकिन फाइबर में दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण का उपयोग किया जाता है।

चित्र 3: कई ध्रुवीकरण स्प्लिटर्स।