સિલિકોન ફોટોનિક્સનિષ્ક્રિય ઘટકો
સિલિકોન ફોટોનિક્સમાં ઘણા મુખ્ય નિષ્ક્રિય ઘટકો છે. આમાંથી એક સપાટી-ઉત્સર્જન કરતું ગ્રેટિંગ કપ્લર છે, જેમ કે આકૃતિ 1A માં બતાવ્યા પ્રમાણે. તેમાં વેવગાઇડમાં એક મજબૂત ગ્રેટિંગ હોય છે જેનો સમયગાળો વેવગાઇડમાં પ્રકાશ તરંગની તરંગલંબાઇ જેટલો હોય છે. આ પ્રકાશને સપાટી પર લંબરૂપે ઉત્સર્જિત અથવા પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે તેને વેફર-સ્તરના માપન અને/અથવા ફાઇબર સાથે જોડાણ માટે આદર્શ બનાવે છે. ગ્રેટિંગ કપ્લર સિલિકોન ફોટોનિક્સ માટે કંઈક અંશે અનન્ય છે કારણ કે તેમને ઉચ્ચ વર્ટિકલ ઇન્ડેક્સ કોન્ટ્રાસ્ટની જરૂર હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે પરંપરાગત InP વેવગાઇડમાં ગ્રેટિંગ કપ્લર બનાવવાનો પ્રયાસ કરો છો, તો પ્રકાશ ઊભી રીતે ઉત્સર્જિત થવાને બદલે સીધો સબસ્ટ્રેટમાં લીક થાય છે કારણ કે ગ્રેટિંગ વેવગાઇડમાં સબસ્ટ્રેટ કરતા ઓછો સરેરાશ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ હોય છે. તેને InP માં કામ કરવા માટે, સામગ્રીને સ્થગિત કરવા માટે ગ્રેટિંગની નીચે ખોદકામ કરવું આવશ્યક છે, જેમ કે આકૃતિ 1B માં બતાવ્યા પ્રમાણે.
આકૃતિ 1: સિલિકોન (A) અને InP (B) માં સપાટી-ઉત્સર્જન કરતા એક-પરિમાણીય ગ્રેટિંગ કપ્લર્સ. (A) માં, રાખોડી અને આછો વાદળી અનુક્રમે સિલિકોન અને સિલિકાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. (B) માં, લાલ અને નારંગી અનુક્રમે InGaAsP અને InP નું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. આકૃતિઓ (C) અને (D) InP સસ્પેન્ડેડ કેન્ટીલીવર ગ્રેટિંગ કપ્લરની સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ (SEM) છબીઓ છે.
બીજો મુખ્ય ઘટક સ્પોટ-સાઇઝ કન્વર્ટર (SSC) છે જે વચ્ચે છેઓપ્ટિકલ વેવગાઇડઅને ફાઇબર, જે સિલિકોન વેવગાઇડમાં લગભગ 0.5 × 1 μm2 ના મોડને ફાઇબરમાં લગભગ 10 × 10 μm2 ના મોડમાં રૂપાંતરિત કરે છે. એક લાક્ષણિક અભિગમ એ ઇન્વર્સ ટેપર નામની રચનાનો ઉપયોગ કરવાનો છે, જેમાં વેવગાઇડ ધીમે ધીમે નાના ટીપ સુધી સંકુચિત થાય છે, જેના પરિણામે નોંધપાત્ર વિસ્તરણ થાય છે.ઓપ્ટિકલમોડ પેચ. આ મોડને સસ્પેન્ડેડ ગ્લાસ વેવગાઇડ દ્વારા કેપ્ચર કરી શકાય છે, જેમ કે આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. આવા SSC સાથે, 1.5dB કરતા ઓછાનું કપ્લિંગ લોસ સરળતાથી પ્રાપ્ત થાય છે.
આકૃતિ 2: સિલિકોન વાયર વેવગાઇડ્સ માટે પેટર્ન કદ કન્વર્ટર. સિલિકોન સામગ્રી સસ્પેન્ડેડ ગ્લાસ વેવગાઇડની અંદર એક વ્યસ્ત શંકુ આકારનું માળખું બનાવે છે. સિલિકોન સબસ્ટ્રેટને સસ્પેન્ડેડ ગ્લાસ વેવગાઇડની નીચે કોતરવામાં આવ્યું છે.
મુખ્ય નિષ્ક્રિય ઘટક ધ્રુવીકરણ બીમ સ્પ્લિટર છે. ધ્રુવીકરણ સ્પ્લિટરના કેટલાક ઉદાહરણો આકૃતિ 3 માં બતાવવામાં આવ્યા છે. પહેલું એક માક-ઝેન્ડર ઇન્ટરફેરોમીટર (MZI) છે, જ્યાં દરેક હાથ અલગ બાયરફ્રિંજન્સ ધરાવે છે. બીજું એક સરળ ડાયરેક્શનલ કપ્લર છે. લાક્ષણિક સિલિકોન વાયર વેવગાઇડનું આકાર બાયરફ્રિંજન્સ ખૂબ ઊંચું હોય છે, તેથી ટ્રાંસવર્સ મેગ્નેટિક (TM) પોલરાઇઝ્ડ લાઇટને સંપૂર્ણપણે જોડી શકાય છે, જ્યારે ટ્રાંસવર્સ ઇલેક્ટ્રિકલ (TE) પોલરાઇઝ્ડ લાઇટ લગભગ અનકપ્લ્ડ કરી શકાય છે. ત્રીજું ગ્રેટિંગ કપ્લર છે, જેમાં ફાઇબરને એક ખૂણા પર મૂકવામાં આવે છે જેથી TE પોલરાઇઝ્ડ લાઇટ એક દિશામાં જોડાય અને TM પોલરાઇઝ્ડ લાઇટ બીજી દિશામાં જોડાય. ચોથું દ્વિ-પરિમાણીય ગ્રેટિંગ કપ્લર છે. ફાઇબર મોડ્સ કે જેના ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ વેવગાઇડ પ્રસારની દિશાને લંબરૂપ હોય છે તે અનુરૂપ વેવગાઇડ સાથે જોડાયેલા હોય છે. ફાઇબરને નમાવી શકાય છે અને બે વેવગાઇડ્સ સાથે જોડી શકાય છે, અથવા સપાટી પર લંબરૂપ અને ચાર વેવગાઇડ્સ સાથે જોડી શકાય છે. દ્વિ-પરિમાણીય ગ્રેટિંગ કપ્લર્સનો એક વધારાનો ફાયદો એ છે કે તેઓ ધ્રુવીકરણ રોટેટર્સ તરીકે કાર્ય કરે છે, જેનો અર્થ એ થાય કે ચિપ પરના બધા પ્રકાશમાં સમાન ધ્રુવીકરણ હોય છે, પરંતુ ફાઇબરમાં બે ઓર્થોગોનલ ધ્રુવીકરણનો ઉપયોગ થાય છે.
આકૃતિ 3: બહુવિધ ધ્રુવીકરણ સ્પ્લિટર્સ.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૧૬-૨૦૨૪