介紹 P}KyT?X: *U)!9DvA 在高約束
芯片上與亞微米波導上耦合光的兩種主要方法是
光柵或錐形耦合器。[1]
{ P&l` 耦合器由高折射率比
材料組成,是基于具有
納米尺寸尖端的短錐形。[2]
5NZob<< 錐形耦合器實際上是
光纖和亞微米波導之間的緊湊模式轉換器。[2]
6&`.C/"2 錐形耦合器可以是線性[1]或拋物線性[2]過渡。
x3MV"hm2 選擇Silicon-on-insulator(SOI)技術作為納米錐和波導的平臺,因為它提供高折射率比,包括二氧化硅層作為
光學緩沖器,并允許與集成
電子電路兼容。[2]
}2|>Y[v2j >s1'I:8 |l
03,dOF ??CtmH [1] Jaime Cardenas, et al., “High Coupling Efficiency Etched Facet Tapers in Silicon Waveguides,” IEEE Phot. Tech. Lett. VOL. 26, NO. 23, 2380-2382 (2014)
)K4 |-<i [2] Vilson R. Almeida, et al., "Nanotaper for compact mode conversion," Opt. Lett. 28, 1302-1304 (2003);
?R&,1~h >u4%s7v 3D FDTD仿真 %S]H 1t
WKH 要
模擬的關鍵部件是來自參考文獻[1]的線性錐形硅波導(160 nm至500 nm寬度變化超過100 um長度,250 nm高度),它埋在二氧化硅波導中(注意:使用的尺寸減小了(1.5 umx1.5 umx105 um),以便達到更快的模擬時間)
q1;}~}W;z4 為了精確模擬線性錐形硅波導,錐形的網(wǎng)格尺寸應該要設置密度大一些,因此在這種情況下使用不均勻的網(wǎng)格。
0-oR
{
{ 光源在時域中設置為CW( = 1.55 um),在空間域上設置為高斯橫向分布,并且位于二氧化硅波導的硅紙尖端。
Bq#?g@V 注意:模擬時間應足夠長,以確保穩(wěn)態(tài)結果
QyuSle :lcZ)6&S ik=~`3Zp0 仿真結果 +FP*RNM 1NtN-o)N? 頂視圖展示了錐形硅波導的有效耦合。
`i<;5s!rX )F,H(LblH 底部視圖顯示了不同位置的模式轉換(左:25 um,中間:65 um,右:103 um)
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