সিলিকন ফটোনিক্স প্যাসিভ উপাদান

সিলিকন ফোটোনিক্সপ্যাসিভ উপাদান

সিলিকন ফোটোনিক্সে বেশ কয়েকটি মূল প্যাসিভ উপাদান রয়েছে। এর মধ্যে একটি হল একটি পৃষ্ঠ-নিঃসরণকারী গ্রেটিং কাপলার, যেমনটি চিত্র 1A-তে দেখানো হয়েছে। এটি ওয়েভগাইডে একটি শক্তিশালী গ্রেটিং নিয়ে গঠিত যার সময়কাল ওয়েভগাইডের আলোক তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রায় সমান। এটি ওয়েফার-স্তরের পরিমাপ এবং/অথবা ফাইবারের সাথে সংযোগের জন্য আদর্শ করে তোলে, আলোকে পৃষ্ঠের উপর লম্বভাবে নির্গত বা গ্রহণ করতে দেয়। গ্রেটিং কাপলারগুলি সিলিকন ফটোনিক্সের জন্য কিছুটা অনন্য যে তাদের উচ্চ উল্লম্ব সূচক বৈসাদৃশ্য প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি একটি প্রচলিত InP ওয়েভগাইডে একটি গ্রেটিং কাপলার তৈরি করার চেষ্টা করেন, তাহলে আলো উল্লম্বভাবে নির্গত হওয়ার পরিবর্তে সরাসরি সাবস্ট্রেটে লিক হয় কারণ গ্রেটিং ওয়েভগাইডের সাবস্ট্রেটের তুলনায় কম গড় প্রতিসরাঙ্ক রয়েছে। এটিকে InP-এ কাজ করার জন্য, এটিকে স্থগিত করার জন্য ঝাঁঝরির নীচে উপাদান খনন করতে হবে, যেমন চিত্র 1B-তে দেখানো হয়েছে।

চিত্র 1: সিলিকন (A) এবং InP (B) এ পৃষ্ঠ-নির্গত এক-মাত্রিক গ্রেটিং কাপলার। (A), ধূসর এবং হালকা নীল যথাক্রমে সিলিকন এবং সিলিকা প্রতিনিধিত্ব করে। (বি) তে, লাল এবং কমলা যথাক্রমে InGaAsP এবং InP প্রতিনিধিত্ব করে। চিত্র (C) এবং (D) একটি InP সাসপেন্ডেড ক্যান্টিলিভার গ্রেটিং কাপলারের ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM) চিত্রগুলি স্ক্যান করছে৷

আরেকটি মূল উপাদান হল স্পট-সাইজ কনভার্টার (এসএসসি) এর মধ্যেঅপটিক্যাল ওয়েভগাইডএবং ফাইবার, যা সিলিকন ওয়েভগাইডে প্রায় 0.5 × 1 μm2 এর একটি মোডকে ফাইবারে প্রায় 10 × 10 μm2 মোডে রূপান্তর করে। একটি সাধারণ পদ্ধতি হল ইনভার্স টেপার নামক একটি কাঠামো ব্যবহার করা, যেখানে ওয়েভগাইড ধীরে ধীরে একটি ছোট ডগায় সংকুচিত হয়, যার ফলে এর উল্লেখযোগ্য প্রসারণ ঘটে।অপটিক্যালমোড প্যাচ। এই মোডটি একটি সাসপেন্ডেড গ্লাস ওয়েভগাইড দ্বারা ক্যাপচার করা যেতে পারে, যেমন চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। এই ধরনের SSC-এর সাহায্যে 1.5dB-এর কম কাপলিং লস সহজেই অর্জন করা যায়।

চিত্র 2: সিলিকন তারের ওয়েভগাইডের জন্য প্যাটার্ন আকার রূপান্তরকারী। সিলিকন উপাদান সাসপেন্ডেড গ্লাস ওয়েভগাইডের ভিতরে একটি বিপরীত শঙ্কুযুক্ত কাঠামো গঠন করে। সাসপেন্ডেড কাচের ওয়েভগাইডের নিচে সিলিকন সাবস্ট্রেট খোদাই করা হয়েছে।

মূল প্যাসিভ উপাদান হল পোলারাইজেশন বিম স্প্লিটার। পোলারাইজেশন স্প্লিটারের কিছু উদাহরণ চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে। প্রথমটি হল একটি মাক-জেন্ডার ইন্টারফেরোমিটার (MZI), যেখানে প্রতিটি বাহুতে আলাদা আলাদা বীরফ্রিংজেন্স রয়েছে। দ্বিতীয়টি একটি সাধারণ দিকনির্দেশক কাপলার। একটি সাধারণ সিলিকন তারের ওয়েভগাইডের আকৃতির বিয়ারফ্রিংজেন্স খুব বেশি, তাই ট্রান্সভার্স ম্যাগনেটিক (টিএম) পোলারাইজড আলো সম্পূর্ণভাবে মিলিত হতে পারে, অন্যদিকে ট্রান্সভার্স ইলেকট্রিক্যাল (টিই) পোলারাইজড আলো প্রায় জোড়া লাগানো যায় না। তৃতীয়টি হল একটি ঝাঁঝরি কাপলার, যাতে ফাইবারটি একটি কোণে স্থাপন করা হয় যাতে TE পোলারাইজড আলো এক দিকে এবং TM পোলারাইজড আলো অন্য দিকে মিলিত হয়। চতুর্থটি একটি দ্বি-মাত্রিক গ্রেটিং কাপলার। ফাইবার মোড যেগুলির বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলি ওয়েভগাইড প্রচারের দিকে লম্ব করে সংশ্লিষ্ট ওয়েভগাইডের সাথে মিলিত হয়। ফাইবারটি কাত হয়ে দুটি ওয়েভগাইডের সাথে মিলিত হতে পারে, বা পৃষ্ঠের সাথে লম্ব এবং চারটি ওয়েভগাইডের সাথে মিলিত হতে পারে। দ্বি-মাত্রিক গ্রেটিং কাপলারগুলির একটি অতিরিক্ত সুবিধা হল যে তারা পোলারাইজেশন রোটেটর হিসাবে কাজ করে, যার অর্থ চিপের সমস্ত আলো একই মেরুকরণ করে, তবে ফাইবারে দুটি অর্থোগোনাল পোলারাইজেশন ব্যবহার করা হয়।

চিত্র 3: একাধিক পোলারাইজেশন স্প্লিটার।