Piifotoniikkapassiiviset komponentit
Piilähotoniikassa on useita keskeisiä passiivisia komponentteja. Yksi näistä on pinta-säteilevä ritiläkytkin, kuten kuvassa 1A esitetään. Se koostuu voimakkaasta ritilästä aaltojohdossa, jonka ajanjakso on suunnilleen yhtä suuri kuin valon aallon aallonpituus aaltojohdossa. Tämä mahdollistaa valon säteilyn tai vastaanottamisen kohtisuoraan pintaan, mikä tekee siitä ihanteellisen kiekkotason mittauksiin ja/tai kytkentä kuituun. Riiki -kytkimet ovat jonkin verran ainutlaatuisia piifotoniikkaan siinä mielessä, että ne vaativat korkeaa pystysuuntaista hakemistokontrastia. Esimerkiksi, jos yrität tehdä ritiläkytkimen tavanomaisessa INP -aaltojohdossa, valo vuotaa suoraan substraattiin sen sijaan, että säteilee pystysuunnassa, koska ritiläaaltojohto on alhaisempi keskimääräinen taitekerroin kuin substraatti. Jotta se toimisi INP: ssä, materiaali on kaivettu ritilälle sen keskeyttämiseksi, kuten kuvassa 1B esitetään.
Kuva 1: Pinta-emitionaaliset ritiläviiput piissä (A) ja INP: ssä (B). Kohdassa (a) harmaa ja vaaleansininen edustavat sitä piitä ja piidioksidia. Kohdassa (b) punainen ja oranssi edustavat vastaavasti Ingap ja INP. Kuviot (c) ja (d) ovat skannaavia elektronimikroskooppikuvia (SEM) INP: n suspendoituneesta ulokkeen ritiläkytkimestä.
Toinen avainkomponentti on spot-koon muunnin (SSC) välilläoptinen aaltojohtoja kuitu, joka muuntaa noin 0,5 × 1 μm2 -muodon piidioksidissa aaltojohtoon kuidussa noin 10 × 10 μm2 -muotoon. Tyypillinen lähestymistapa on käyttää rakennetta, jota kutsutaan käänteiseksi kartioksi, jossa aaltojohto vähitellen kapenee pieneen kärjessä, mikä johtaa merkittävään laajentumiseenoptinenMode Patch. Tämä tila voidaan kaapata ripustetulla lasiaaltoputkella, kuten kuvassa 2 esitetään. Tällaisella SSC: llä saavutetaan helposti alle 1,5 dB: n kytkentähäviö.
Kuva 2: Piilankaaltoputkien kuvion koon muunnin. Piusmateriaali muodostaa käänteisen kartiomaisen rakenteen ripustetun lasiaaltojohdon sisällä. Pii -substraatti on syövytetty ripustetun lasiaaltoputken alle.
Avain passiivinen komponentti on polarisaatiosäteen jakaja. Joitakin esimerkkejä polarisaation jakajista on esitetty kuvassa 3. Ensimmäinen on Mach-Zender-interferometri (MZI), jossa jokaisella käsivarrella on erilainen kahtaista. Toinen on yksinkertainen suuntakytkin. Tyypillisen piisilangan aaltoputken kahtaistaistuminen on erittäin korkea, joten poikittainen magneettinen (TM) polarisoitu valo voidaan kytkeä kokonaan, kun taas poikittainen sähköinen (TE) polarisoitu valo voidaan melkein kytketty. Kolmas on ritiläkytkin, jossa kuitu asetetaan kulmaan niin, että TE -polarisoitu valo kytketään yhteen suuntaan ja toiseen TM -polarisoitu valo on kytketty. Neljäs on kaksiulotteinen ritiläkytkin. Kuitumuodot, joiden sähkökentät ovat kohtisuorassa aaltoputken etenemisen suuntaan nähden, kytketään vastaavaan aaltojohtoon. Kuitu voidaan kallistua ja kytkeä kahteen aaltojohtoon tai kohtisuoraan pintaan nähden ja kytketty neljään aaltojohtoon. Kaksiulotteisten ritiläkytkimien lisäetu on, että ne toimivat polarisaatio rotaattoreina, mikä tarkoittaa, että kaikilla sirun valolla on sama polarisaatio, mutta kuidussa käytetään kahta ortogonaalista polarisaatiota.
Kuva 3: Useita polarisaatiojakajia.
Viestin aika: heinäkuu-16-2024