සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් නිෂ්ක්‍රීය සංරචක

සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස්නිෂ්ක්‍රීය සංරචක

සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් හි ප්‍රධාන නිෂ්ක්‍රීය සංරචක කිහිපයක් තිබේ. මෙයින් එකක් වන්නේ රූපය 1A හි පෙන්වා ඇති පරිදි මතුපිට-විමෝචක ග්‍රේටින් කප්ලර් ය. එය තරංග මාර්ගෝපදේශයේ ආලෝක තරංගයේ තරංග ආයාමයට ආසන්න වශයෙන් සමාන වන තරංග මාර්ගෝපදේශයේ ශක්තිමත් ග්‍රේටින් එකකින් සමන්විත වේ. මෙය ආලෝකය මතුපිටට ලම්බකව විමෝචනය කිරීමට හෝ ලැබීමට ඉඩ සලසයි, එය වේෆර් මට්ටමේ මිනුම් සහ/හෝ තන්තු සමඟ සම්බන්ධ කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ. ග්‍රේටින් කප්ලර් සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් වලට තරමක් අනන්‍ය වන අතර ඒවාට ඉහළ සිරස් දර්ශක වෙනස අවශ්‍ය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබ සාම්ප්‍රදායික InP තරංග මාර්ගෝපදේශයක ග්‍රේටින් කප්ලර් එකක් සෑදීමට උත්සාහ කරන්නේ නම්, ග්‍රේටින් තරංග මාර්ගෝපදේශයට උපස්ථරයට වඩා අඩු සාමාන්‍ය වර්තන දර්ශකයක් ඇති බැවින්, ග්‍රේටින් තරංග මාර්ගෝපදේශයට සිරස් අතට විමෝචනය වීම වෙනුවට ආලෝකය සෘජුවම උපස්ථරයට කාන්දු වේ. එය InP හි ක්‍රියාත්මක කිරීමට, රූප සටහන 1B හි පෙන්වා ඇති පරිදි, එය අත්හිටුවීම සඳහා ද්‍රව්‍ය ග්‍රේටින් එකට යටින් කැණීම් කළ යුතුය.

රූපය 1: සිලිකන් (A) සහ InP (B) වල මතුපිට-විමෝචනය කරන ඒකමාන ග්‍රේටින් කප්ලර්. (A) හි අළු සහ ලා නිල් පැහැයෙන් පිළිවෙලින් සිලිකන් සහ සිලිකා නියෝජනය වේ. (B) හි රතු සහ තැඹිලි පැහැයෙන් පිළිවෙලින් InGaAsP සහ InP නියෝජනය වේ. රූප (C) සහ (D) යනු InP අත්හිටුවන ලද කැන්ටිලිවර් ග්‍රේටින් කප්ලර් එකක ස්කෑනිං ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂ (SEM) රූප වේ.

තවත් ප්‍රධාන අංගයක් වන්නේදෘශ්‍ය තරංග මාර්ගෝපදේශයසහ සිලිකන් තරංග මාර්ගෝපදේශයේ 0.5 × 1 μm2 පමණ මාදිලියක් තන්තුවේ 10 × 10 μm2 පමණ මාදිලියක් බවට පරිවර්තනය කරන තන්තුව. සාමාන්‍ය ප්‍රවේශයක් වන්නේ ප්‍රතිලෝම ටේපර් ලෙස හැඳින්වෙන ව්‍යුහයක් භාවිතා කිරීමයි, එහිදී තරංග මාර්ගෝපදේශය ක්‍රමයෙන් කුඩා කෙළවරකට පටු වන අතර එමඟින් සැලකිය යුතු ප්‍රසාරණයක් සිදු වේ.දෘශ්‍යමාදිලියේ පැච් එක. රූපය 2 හි දැක්වෙන පරිදි, මෙම මාදිලිය අත්හිටුවන ලද වීදුරු තරංග මාර්ගෝපදේශයක් මඟින් ග්‍රහණය කර ගත හැක. එවැනි SSC එකක් සමඟ, 1.5dB ට අඩු සම්බන්ධක අලාභය පහසුවෙන් ලබා ගත හැකිය.

රූපය 2: සිලිකන් වයර් තරංග මාර්ගෝපදේශ සඳහා රටා ප්‍රමාණය පරිවර්තකය. සිලිකන් ද්‍රව්‍යය අත්හිටුවන ලද වීදුරු තරංග මාර්ගෝපදේශය තුළ ප්‍රතිලෝම කේතුකාකාර ව්‍යුහයක් සාදයි. සිලිකන් උපස්ථරය අත්හිටුවන ලද වීදුරු තරංග මාර්ගෝපදේශයට යටින් කැටයම් කර ඇත.

ප්‍රධාන නිෂ්ක්‍රීය සංරචකය වන්නේ ධ්‍රැවීකරණ කදම්භ විභේදකයයි. ධ්‍රැවීකරණ විභේදක සඳහා උදාහරණ කිහිපයක් රූපය 3 හි දක්වා ඇත. පළමුවැන්න මැක්-සෙන්ඩර් ඉන්ටර්ෆෙරෝමීටරයකි (MZI), එහිදී එක් එක් අතකට වෙනස් ද්වි-වර්තනයක් ඇත. දෙවැන්න සරල දිශානුගත කප්ලර් එකකි. සාමාන්‍ය සිලිකන් වයර් තරංග මාර්ගෝපදේශයක හැඩැති ද්වි-වර්තනය ඉතා ඉහළ බැවින්, තීර්යක් චුම්භක (TM) ධ්‍රැවීකරණය වූ ආලෝකය සම්පූර්ණයෙන්ම සම්බන්ධ කළ හැකි අතර, තීර්යක් විද්‍යුත් (TE) ධ්‍රැවීකරණය වූ ආලෝකය පාහේ විසන්ධි කළ හැකිය. තෙවනුව ග්‍රේටින් කප්ලර් එකක් වන අතර, එහි තන්තු කෝණයක තබා ඇති අතර එමඟින් TE ධ්‍රැවීකරණය වූ ආලෝකය එක් දිශාවකට සහ TM ධ්‍රැවීකරණය වූ ආලෝකය අනෙක් දිශාවට සම්බන්ධ වේ. සිව්වැන්න ද්වි-මාන ග්‍රේටින් කප්ලර් එකකි. තරංග මාර්ගෝපදේශ ප්‍රචාරණයේ දිශාවට ලම්බකව ඇති විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර අනුරූප තරංග මාර්ගෝපදේශයට සම්බන්ධ වේ. තන්තුව ඇල කර තරංග මාර්ගෝපදේශ දෙකකට හෝ මතුපිටට ලම්බකව සම්බන්ධ කර තරංග මාර්ගෝපදේශ හතරකට සම්බන්ධ කළ හැකිය. ද්විමාන ග්‍රේටින් කප්ලර් වල අමතර වාසියක් නම් ඒවා ධ්‍රැවීකරණ භ්‍රමක ලෙස ක්‍රියා කිරීමයි, එනම් චිපයේ ඇති සියලුම ආලෝකය එකම ධ්‍රැවීකරණයක් ඇති නමුත් තන්තු තුළ විකලාංග ධ්‍රැවීකරණ දෙකක් භාවිතා වේ.

රූපය 3: බහු ධ්‍රැවීකරණ බෙදීම්.