波长为 2 微米的高性能绝热纳米锥形硅光纤芯片耦合器

引用

Sulway, D. A., Yonezu, Y., Rosenfeld, L. M., Jiang, P., Aoki, T., & Silverstone, J. W. (2022). 高性能、绝热纳米锥形硅光纤芯片耦合器，波长 2 微米。arXiv 预印本 arXiv:2209.08931。

关键词

  • 硅光子学
  • 光纤芯片耦合
  • 绝热耦合
  • 纳米锥形光纤
  • 硅纳米线
  • 中红外 (MIR)
  • 低损耗
  • 宽带
  • 垂直光栅耦合器 (VGC)
  • 集成光学器件

简介

本文展示了一种在光纤和硅光子芯片之间耦合光的新方法，该方法具有低损耗、宽带、易于制造且自然平面性的特点。

摘要

本文讨论了一种将光纤连接到硅光子芯片的新方法。作者提出了一种纳米锥形光纤耦合器 (NTFC)，它比现有的垂直光栅耦合器和边缘耦合器等方法更具优势。NTFC 的关键特性如下：

  • 功能：NTFC 将光在芯片上的锥形硅纳米线波导和锥形纳米锥形光纤之间进行绝热耦合。
  • 性能：NTFC 表现出高效率（-0.48 dB 传输）、宽带宽（295 nm）以及对对准误差的稳定性（±0.968 µm）。
  • 制造：硅芯片在商业代工厂制造，然后进行后处理以形成悬浮的锥形硅纳米线。
  • 优点：该方法损耗低、带宽宽、易于制造且具有自然平面性。作者提出，NTFC 设计可应用于其他材料，例如氮化硅和铌酸锂，从而有可能创建模块化光子系统，实现不同材料之间的低损耗光纤互连。

来源：https://www.semanticscholar.org/reader/2f274f96d50b496bf88158ee435cc3e489d89f80

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