সিলিকন ফোটোনিক্সনিষ্ক্রিয় উপাদান
সিলিকন ফোটোনিক্সে বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ প্যাসিভ কম্পোনেন্ট রয়েছে। এর মধ্যে একটি হলো সারফেস-এমিটিং গ্রেটিং কাপলার, যা চিত্র 1A-তে দেখানো হয়েছে। এটি ওয়েভগাইডের মধ্যে একটি শক্তিশালী গ্রেটিং নিয়ে গঠিত, যার পর্যায়কাল ওয়েভগাইডের মধ্যে থাকা আলোক তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রায় সমান। এটি আলোকে পৃষ্ঠের সাথে লম্বভাবে নির্গত বা গৃহীত হতে সাহায্য করে, যা এটিকে ওয়েফার-স্তরের পরিমাপ এবং/অথবা ফাইবারের সাথে কাপলিংয়ের জন্য আদর্শ করে তোলে। গ্রেটিং কাপলারগুলো সিলিকন ফোটোনিক্সের জন্য কিছুটা অনন্য, কারণ এগুলোর জন্য উচ্চ উল্লম্ব প্রতিসরাঙ্ক বৈসাদৃশ্য প্রয়োজন হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি আপনি একটি প্রচলিত InP ওয়েভগাইডে গ্রেটিং কাপলার তৈরি করার চেষ্টা করেন, তবে আলো উল্লম্বভাবে নির্গত না হয়ে সরাসরি সাবস্ট্রেটে লিক করে, কারণ গ্রেটিং ওয়েভগাইডের গড় প্রতিসরাঙ্ক সাবস্ট্রেটের চেয়ে কম। InP-তে এটিকে কার্যকর করার জন্য, গ্রেটিংটিকে সাসপেন্ড করতে এর নিচ থেকে উপাদান খনন করতে হয়, যেমনটি চিত্র 1B-তে দেখানো হয়েছে।
চিত্র ১: সিলিকন (A) এবং InP (B)-তে নির্মিত পৃষ্ঠ-নিঃসরণকারী এক-মাত্রিক গ্রেটিং কাপলার। (A)-তে, ধূসর এবং হালকা নীল রঙ যথাক্রমে সিলিকন এবং সিলিকাকে নির্দেশ করে। (B)-তে, লাল এবং কমলা রঙ যথাক্রমে InGaAsP এবং InP-কে নির্দেশ করে। চিত্র (C) এবং (D) হলো একটি InP সাসপেন্ডেড ক্যান্টিলিভার গ্রেটিং কাপলারের স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM) চিত্র।
আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হলো স্পট-সাইজ কনভার্টার (SSC)।অপটিক্যাল ওয়েভগাইডএবং ফাইবার, যা সিলিকন ওয়েভগাইডে প্রায় ০.৫ × ১ μm² এর একটি মোডকে ফাইবারে প্রায় ১০ × ১০ μm² এর একটি মোডে রূপান্তরিত করে। একটি সাধারণ পদ্ধতি হলো ইনভার্স টেপার নামক একটি কাঠামো ব্যবহার করা, যেখানে ওয়েভগাইডটি ধীরে ধীরে একটি ছোট অগ্রভাগে সরু হয়ে যায়, যার ফলে এর উল্লেখযোগ্য প্রসারণ ঘটে।অপটিক্যালমোড প্যাচ। এই মোডটি একটি সাসপেন্ডেড গ্লাস ওয়েভগাইডের মাধ্যমে ধারণ করা যায়, যেমনটি চিত্র ২-এ দেখানো হয়েছে। এই ধরনের একটি SSC-এর সাহায্যে সহজেই ১.৫dB-এর কম কাপলিং লস অর্জন করা যায়।
চিত্র ২: সিলিকন তারের ওয়েভগাইডের জন্য প্যাটার্ন সাইজ কনভার্টার। ঝুলন্ত কাচের ওয়েভগাইডের ভিতরে সিলিকন উপাদানটি একটি বিপরীত শঙ্কু আকৃতির কাঠামো তৈরি করে। ঝুলন্ত কাচের ওয়েভগাইডের নীচ থেকে সিলিকন সাবস্ট্রেটটি ইচিং করে সরিয়ে ফেলা হয়েছে।
মূল প্যাসিভ উপাদানটি হলো পোলারাইজেশন বিম স্প্লিটার। পোলারাইজেশন স্প্লিটারের কিছু উদাহরণ চিত্র ৩-এ দেখানো হয়েছে। প্রথমটি হলো একটি ম্যাক-জেন্ডার ইন্টারফেরোমিটার (MZI), যেখানে প্রতিটি বাহুর বাইরিফ্রিঞ্জেন্স ভিন্ন। দ্বিতীয়টি হলো একটি সাধারণ ডিরেকশনাল কাপলার। একটি সাধারণ সিলিকন তারের ওয়েভগাইডের শেপ বাইরিফ্রিঞ্জেন্স খুব বেশি, তাই ট্রান্সভার্স ম্যাগনেটিক (TM) পোলারাইজড আলো সম্পূর্ণরূপে কাপল করা যায়, যেখানে ট্রান্সভার্স ইলেকট্রিক্যাল (TE) পোলারাইজড আলো প্রায় আনকাপলড থাকতে পারে। তৃতীয়টি হলো একটি গ্রেটিং কাপলার, যেখানে ফাইবারটিকে একটি কোণে স্থাপন করা হয় যাতে TE পোলারাইজড আলো একদিকে এবং TM পোলারাইজড আলো অন্যদিকে কাপল হয়। চতুর্থটি হলো একটি দ্বি-মাত্রিক গ্রেটিং কাপলার। ফাইবার মোডগুলো, যাদের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ওয়েভগাইড প্রসারণের দিকের সাথে লম্ব, তাদের সংশ্লিষ্ট ওয়েভগাইডের সাথে কাপল করা হয়। ফাইবারটিকে কাত করে দুটি ওয়েভগাইডের সাথে কাপল করা যেতে পারে, অথবা পৃষ্ঠের সাথে লম্বভাবে রেখে চারটি ওয়েভগাইডের সাথে কাপল করা যেতে পারে। দ্বিমাত্রিক গ্রেটিং কাপলারের একটি অতিরিক্ত সুবিধা হলো, এগুলো পোলারাইজেশন রোটেটর হিসেবে কাজ করে। এর অর্থ হলো, চিপের সমস্ত আলোর পোলারাইজেশন একই থাকে, কিন্তু ফাইবারে দুটি লম্ব পোলারাইজেশন ব্যবহৃত হয়।
চিত্র ৩: একাধিক পোলারাইজেশন স্প্লিটার।
পোস্ট করার সময়: ১৬ জুলাই, ২০২৪