የሲሊኮን ፎተኒክስ ተገብሮ ክፍሎች

ሲሊከን ፎተኒክስተገብሮ ክፍሎች

በሲሊኮን ፎተኒክስ ውስጥ በርካታ ቁልፍ ተገብሮ ክፍሎች አሉ። ከእነዚህ ውስጥ አንዱ በምስል 1A ላይ እንደሚታየው የገጽታ አመንጪ ፍርግርግ ማያያዣ ነው። በሞገድ መሪው ውስጥ ካለው የብርሃን ሞገድ ርዝመት ጋር እኩል የሆነ በሞገድ መሪው ውስጥ ጠንካራ ፍርግርግ ያካትታል። ይህም ብርሃኑ ወደ ላይኛው ክፍል ቀጥ ብሎ እንዲወጣ ወይም እንዲቀበል ያስችለዋል፣ ይህም ለዋፈር ደረጃ መለኪያዎች እና/ወይም ከፋይበሩ ጋር ለመገጣጠም ተስማሚ ያደርገዋል። የግራቲንግ ማያያዣዎች ለሲሊኮን ፎተኒክስ በተወሰነ ደረጃ ልዩ ናቸው ምክንያቱም ከፍተኛ ቋሚ የኢንዴክስ ንፅፅር ያስፈልጋቸዋል። ለምሳሌ፣ በተለመደው የኢንፒ ሞገድ መሪ ውስጥ የግራቲንግ ማያያዣ ለመስራት ከሞከሩ፣ ብርሃኑ በቀጥታ ወደ ንብረቱ ውስጥ ይፈስሳል ምክንያቱም የግራቲንግ ሞገድ መሪው ከንጥረ ነገሩ ዝቅተኛ አማካይ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ስላለው። በInP ውስጥ እንዲሰራ ለማድረግ፣ ቁሱ በምስል 1B ላይ እንደሚታየው ለማንጠልጠል ከግራቲንግ ስር መቆፈር አለበት።

ምስል 1፡ በሲሊኮን (A) እና InP (B) ውስጥ ያሉ ወለል የሚያወጡ አንድ-ልኬት ፍርግርግ ማያያዣዎች። በ(A) ውስጥ፣ ግራጫ እና ፈዛዛ ሰማያዊ በቅደም ተከተል ሲሊኮን እና ሲሊካን ይወክላሉ። በ(B) ውስጥ፣ ቀይ እና ብርቱካናማ በቅደም ተከተል InGaAsP እና InPን ይወክላሉ። ምስሎች (C) እና (D) የInP የተንጠለጠለ ካንቲሌቨር ፍርግርግ ማያያዣ የኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (SEM) ምስሎችን እየቃኙ ነው።

ሌላው ቁልፍ አካል በመካከል ያለው የስፖት-መጠን መቀየሪያ (SSC) ነውየኦፕቲካል ሞገድ መመሪያእና ፋይበር፣ በሲሊኮን ሞገድ መመሪያ ውስጥ ወደ 0.5 × 1 μm2 የሚጠጋ ሁነታን ወደ ፋይበሩ ውስጥ ወደ 10 × 10 μm2 ሁነታ የሚቀይር። የተለመደው አቀራረብ የተገላቢጦሽ ታፐር የሚባል መዋቅር መጠቀም ሲሆን በዚህ ውስጥ የሞገድ መመሪያው ቀስ በቀስ ወደ ትንሽ ጫፍ የሚጠጋ ሲሆን ይህም የኦፕቲካልሁነታ ጠጋኝ፡- ይህ ሁነታ በስእል 2 እንደሚታየው በተንጠለጠለ የመስታወት ሞገድ መሪ ሊቀረጽ ይችላል። በእንደዚህ አይነት SSC፣ ከ1.5dB በታች የሆነ የመገጣጠሚያ ኪሳራ በቀላሉ ማግኘት ይቻላል።

ምስል 2፡ የሲሊኮን ሽቦ ሞገድ መሪዎችን ለመቀያየር የንድፍ መጠን መቀየሪያ። የሲሊኮን ቁሳቁስ በተንጠለጠለው የመስታወት ሞገድ መሪ ውስጥ የተገላቢጦሽ ሾጣጣ መዋቅር ይፈጥራል። የሲሊኮን ንጣፍ ከተንጠለጠለው የመስታወት ሞገድ መሪ ስር ተቀርጿል።

ቁልፍ ተገብሮ አካል የፖላራይዜሽን ጨረር መከፋፈያ ነው። የፖላራይዜሽን መከፋፈያዎች አንዳንድ ምሳሌዎች በስእል 3 ላይ ይታያሉ። የመጀመሪያው የማች-ዜንደር ኢንተርፌሮሜትር (MZI) ሲሆን እያንዳንዱ ክንድ የተለየ ቢሬፍሬንጅስ አለው። ሁለተኛው ቀላል አቅጣጫዊ ማያያዣ ነው። የተለመደው የሲሊኮን ሽቦ ሞገድ መሪ የቅርጽ ቢሬፍሬንጅ በጣም ከፍተኛ ነው፣ ስለዚህ ተሻጋሪ መግነጢሳዊ (TM) ፖላራይዜድ ብርሃን ሙሉ በሙሉ ሊጣመር ይችላል፣ ተሻጋሪ የኤሌክትሪክ (TE) ፖላራይዜድ ብርሃን ደግሞ ሊጣመር ይችላል። ሦስተኛው የግራቲንግ ማያያዣ ሲሆን ፋይበሩ በአንግል ላይ እንዲቀመጥ ይደረጋል ስለዚህም የTE ፖላራይዜድ ብርሃን በአንድ አቅጣጫ እንዲጣመር እና የTM ፖላራይዜድ ብርሃን በሌላኛው በኩል እንዲጣመር። አራተኛው ባለ ሁለት ገጽታ ግራቲንግ ማያያዣ ነው። የኤሌክትሪክ መስኮች ከሞገድ መሪ ስርጭት አቅጣጫ ጋር ቀጥ ያሉ የፋይበር ሁነታዎች ከተዛማጅ የሞገድ መሪ ጋር ይጣመራሉ። ፋይበሩ በሁለት ሞገድ መሪዎች ወይም ከላዩ ላይ ቀጥ ብለው ሊጣመሩ እና ከአራት ሞገድ መሪዎች ጋር ሊጣመሩ ይችላሉ። የሁለት-ልኬት ፍርግርግ ማያያዣዎች ተጨማሪ ጥቅም እንደ ፖላራይዜሽን ሮተተሮች ሆነው መስራታቸው ነው፣ ይህም ማለት በቺፑ ላይ ያለው ብርሃን ሁሉ ተመሳሳይ ፖላራይዜሽን አለው ማለት ነው፣ ነገር ግን ሁለት ኦርቶጎናል ፖላራይዜሽን በፋይበር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

ምስል 3፡ ባለብዙ ፖላራይዜሽን ስፕሊተሮች።