සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් නිෂ්ක්‍රීය සංරචක

සිලිකන් ෆොටෝනික්ස්උදාසීන සංරචක

සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් හි ප්‍රධාන නිෂ්ක්‍රීය සංරචක කිහිපයක් තිබේ. මෙයින් එකක් රූප සටහන 1A හි පෙන්වා ඇති පරිදි මතුපිට විමෝචක ග්‍රේටින් කප්ලර් ය. එය තරංග මාර්ගෝපදේශයේ ඇති ආලෝක තරංගයේ තරංග ආයාමයට ආසන්න වශයෙන් සමාන වන තරංග මාර්ගෝපදේශයේ ශක්තිමත් දැලකින් සමන්විත වේ. මෙය ආලෝකය විමෝචනය කිරීමට හෝ මතුපිටට ලම්බකව ලබා ගැනීමට ඉඩ සලසයි, එය වේෆර් මට්ටමේ මිනුම් සහ/හෝ තන්තුවලට සම්බන්ධ කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ. ග්‍රේටින් කප්ලර් සිලිකන් ෆෝටෝනික්ස් සඳහා තරමක් සුවිශේෂී වන අතර ඒවාට ඉහළ සිරස් දර්ශක ප්‍රතිවිරෝධතාවක් අවශ්‍ය වේ. නිදසුනක් ලෙස, ඔබ සාම්ප්‍රදායික InP තරංග මාර්ගෝපදේශයක දැලක කප්ලර් එකක් සෑදීමට උත්සාහ කරන්නේ නම්, ග්‍රේටින් තරංග මාර්ගෝපදේශය උපස්ථරයට වඩා අඩු සාමාන්‍ය වර්තන දර්ශකයක් ඇති බැවින් ආලෝකය සිරස් අතට විමෝචනය කරනවා වෙනුවට උපස්ථරයට කෙලින්ම කාන්දු වේ. එය InP හි ක්‍රියා කිරීමට නම්, රූප සටහන 1B හි පෙන්වා ඇති පරිදි එය අත්හිටුවීම සඳහා දැලක යටින් ද්‍රව්‍ය කැණීම් කළ යුතුය.

රූප සටහන 1: සිලිකන් (A) සහ InP (B) හි මතුපිට විමෝචනය කරන ඒකමාන ග්‍රේටින් කප්ලර්. (A) හි අළු සහ ලා නිල් පිළිවෙලින් සිලිකන් සහ සිලිකා නියෝජනය කරයි. (B) හි රතු සහ තැඹිලි පිළිවෙළින් InGaAsP සහ InP නියෝජනය කරයි. සංඛ්‍යා (C) සහ (D) යනු InP අත්හිටුවන ලද කැන්ටිලිවර් ග්‍රේටින් කප්ලර් එකක ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂ (SEM) රූප පරිලෝකනය කිරීමයි.

තවත් ප්‍රධාන අංගයක් වන්නේ ස්ථාන ප්‍රමාණයේ පරිවර්තකය (SSC) අතර වේදෘශ්ය තරංග මාර්ගෝපදේශයසහ තන්තු, සිලිකන් තරංග මාර්ගෝපදේශයේ 0.5 × 1 μm2 පමණ මාදිලියක් තන්තු වල 10 × 10 μm2 මාදිලියකට පරිවර්තනය කරයි. සාමාන්‍ය ප්‍රවේශයක් වන්නේ ප්‍රතිලෝම ටේපර් නම් ව්‍යුහයක් භාවිතා කිරීමයි, එහි තරංග මාර්ගෝපදේශය ක්‍රමයෙන් කුඩා ඉඟියකට පටු වන අතර එමඟින් සැලකිය යුතු ප්‍රසාරණයක් ඇති වේ.දෘශ්යමාදිලියේ පැච්. රූප සටහන 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, අත්හිටුවන ලද වීදුරු තරංග මාර්ගෝපදේශයක් මගින් මෙම මාදිලිය ග්‍රහණය කර ගත හැක. එවැනි SSC එකක් සමඟින්, 1.5dB ට අඩු සම්බන්ධක පාඩුව පහසුවෙන් ලබා ගත හැක.

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

ප්රධාන නිෂ්ක්රීය සංරචකය වන්නේ ධ්රැවීකරණ කදම්භ බෙදීමයි. ධ්‍රැවීකරණ බෙදීම් සඳහා උදාහරණ කිහිපයක් රූප සටහන 3 හි පෙන්වා ඇත. පළමුවැන්න Mach-Zender interferometer (MZI) වන අතර, එහිදී එක් එක් අතෙහි එකිනෙකට වෙනස් භ්‍රමණයක් ඇත. දෙවැන්න සරල දිශානුගත කප්ලර් ය. සාමාන්‍ය සිලිකන් වයර් තරංග මාර්ගෝපදේශයක හැඩැති ද්විවර්තනය ඉතා ඉහළ බැවින් තීර්‍ය චුම්බක (TM) ධ්‍රැවීකරණය වූ ආලෝකය සම්පූර්ණයෙන්ම සම්බන්ධ කළ හැකි අතර තීර්‍ය විද්‍යුත් (TE) ධ්‍රැවීකරණය වූ ආලෝකය පාහේ නොබැඳිය හැකිය. තෙවැන්න ග්‍රේටින් කප්ලර් එකක් වන අතර, එහි තන්තු කෝණයක තබා ඇති අතර එමඟින් TE ධ්‍රැවීකරණය වූ ආලෝකය එක් දිශාවකට ද TM ධ්‍රැවීකරණය වූ ආලෝකය අනෙක් දිශාවට ද සම්බන්ධ වේ. සිව්වැන්න ද්විමාන ග්රේටිං කප්ලර් ය. තරංග මාර්ගෝපදේශ ප්‍රචාරණයේ දිශාවට ලම්බක වන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර සහිත තන්තු මාදිලි අනුරූප තරංග මාර්ගෝපදේශයට සම්බන්ධ වේ. තන්තු ඇල කර තරංග මාර්ගෝපදේශ දෙකකට හෝ මතුපිටට ලම්බකව සහ තරංග මාර්ගෝපදේශ හතරකට සම්බන්ධ කළ හැක. ද්විමාන ග්‍රේටින් කප්ලර් වල අමතර වාසියක් නම් ඒවා ධ්‍රැවීකරණ භ්‍රමණ ලෙස ක්‍රියා කිරීමයි, එනම් චිපයේ ඇති සියලුම ආලෝකය එකම ධ්‍රැවීකරණයක් ඇති නමුත් තන්තු වල විකලාංග ධ්‍රැවීකරණයන් දෙකක් භාවිතා වේ.

රූපය 3: බහු ධ්‍රැවීකරණ බෙදීම්.