የሲሊኮን ፎቶኒክስ ተገብሮ ክፍሎች

የሲሊኮን ፎቶኒክስተገብሮ ክፍሎች

በሲሊኮን ፎቶኒክስ ውስጥ በርካታ ቁልፍ ተገብሮ አካላት አሉ። በስእል 1 ሀ ላይ እንደሚታየው ከእነዚህ ውስጥ አንዱ ላዩን የሚያመነጭ ግሬቲንግ ማያያዣ ነው። በ waveguide ውስጥ ጠንካራ ፍርግርግ ያቀፈ ሲሆን ይህም ጊዜ በ waveguide ውስጥ ካለው የብርሃን ሞገድ የሞገድ ርዝመት ጋር እኩል ነው። ይህ ብርሃን ወደ ላይኛው ክፍል ቀጥ ብሎ እንዲወጣ ወይም እንዲቀበል ያስችለዋል፣ ይህም ለዋፈር ደረጃ መለኪያዎች እና/ወይም ከቃጫው ጋር ለመገጣጠም ተስማሚ ያደርገዋል። የግራቲንግ ጥንዶች ለሲሊኮን ፎቶኒክስ በጣም ልዩ ናቸው ምክንያቱም ከፍተኛ ቀጥ ያለ የመረጃ ጠቋሚ ንፅፅር ስለሚያስፈልጋቸው። ለምሳሌ፣ በተለመደው የ InP waveguide ውስጥ ፍርግርግ ጥንዶችን ለመስራት ከሞከርክ፣ መብራቱ በአቀባዊ ከመውጣቱ ይልቅ በቀጥታ ወደ ስርጭቱ ውስጥ ይንጠባጠባል ምክንያቱም የግሪንግ ሞገድ ዳይሬክተሩ ከመሬት በታች ያለው አማካኝ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ ስላለው ነው። በ InP ውስጥ እንዲሠራ ለማድረግ, በስእል 1 ለ እንደሚታየው ቁሳቁስ ለማንጠልጠል ከግሪኩ ስር መቆፈር አለበት.

ምስል 1፡ በሲሊኮን (A) እና በ InP (B) ውስጥ ያሉ ወለል-አመንጪ ባለአንድ-ልኬት ግሪቲንግ ጥንዶች። በ (A)፣ ግራጫ እና ሰማያዊ ሰማያዊ በቅደም ተከተል ሲሊኮን እና ሲሊካን ይወክላሉ። በ (ለ)፣ ቀይ እና ብርቱካን በቅደም ተከተል InGaAsP እና InPን ይወክላሉ። አሃዞች (ሲ) እና (ዲ) የ InP የታገደ የካንቲለር ፍርግርግ ማያያዣ ምስሎችን በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (ሴም) እየቃኙ ነው።

ሌላው ቁልፍ አካል በ መካከል ያለው የቦታ መጠን መቀየሪያ (SSC) ነው።የጨረር ሞገድ መመሪያእና ፋይበር፣ በሲሊኮን ሞገድ ውስጥ ወደ 0.5 × 1 μm2 የሚሆን ሁነታን ወደ 10 × 10 μm2 አካባቢ ወደ ፋይበር የሚቀይር። የተለመደው አቀራረብ ተገላቢጦሽ ቴፐር የሚባል መዋቅር መጠቀም ሲሆን በዚህ ጊዜ ማዕበሉ ቀስ በቀስ ወደ ትንሽ ጫፍ እየጠበበ ይሄዳል, ይህም ከፍተኛ መስፋፋትን ያመጣል.ኦፕቲካልሁነታ ጠጋኝ. በስእል 2 እንደሚታየው ይህ ሁነታ በተንጠለጠለ የመስታወት ሞገድ ሊይዝ ይችላል. እንደዚህ ባለው ኤስኤስሲ ከ 1.5 ዲቢቢ ያነሰ የማጣመጃ ኪሳራ በቀላሉ ይደርሳል.

ምስል 2፡ የስርዓተ ጥለት መጠን መቀየሪያ ለሲሊኮን ሽቦ ሞገድ። የሲሊኮን ቁሳቁስ በተሰቀለው የመስታወት ሞገድ ውስጥ የተገላቢጦሽ ሾጣጣ መዋቅር ይፈጥራል። የሲሊኮን ንጣፍ በተንጠለጠለው የመስታወት ማዕበል ስር ተቀርጿል።

ቁልፍ ተገብሮ አካል የፖላራይዜሽን ጨረር መከፋፈያ ነው። አንዳንድ የፖላራይዜሽን መሰንጠቂያዎች ምሳሌዎች በስእል 3 ይታያሉ። የመጀመሪያው የማች-ዜንደር ኢንተርፌሮሜትር (MZI) ሲሆን እያንዳንዱ ክንድ የተለየ ቢራፍሪንግ ያለው ነው። ሁለተኛው ቀላል አቅጣጫዊ ጥንድ ነው. የመደበኛ የሲሊኮን ሽቦ ሞገድ ቅርፅ ቢረፈርነስ በጣም ከፍተኛ ነው፣ ስለዚህ ተሻጋሪ መግነጢሳዊ (TM) ፖላራይዝድ ብርሃን ሙሉ በሙሉ ሊጣመር ይችላል ፣ transverse ኤሌክትሪክ (TE) ፖላራይዝድ ብርሃን ግን ከሞላ ጎደል ሊጣመር ይችላል። ሶስተኛው ፍርግርግ ጥንዚዛ ሲሆን በውስጡም ፋይበር በማእዘን ላይ ተቀምጧል ቲኢ ፖላራይዝድ ብርሃን በአንድ አቅጣጫ እንዲጣመር እና TM ፖላራይዝድ ብርሃን በሌላኛው ይጣመራል። አራተኛው ባለ ሁለት-ልኬት ግሬቲንግ ማያያዣ ነው. የፋይበር ሁነታዎች የኤሌትሪክ መስኮቻቸው ከሞገድ መመሪያው ስርጭት አቅጣጫ ጋር ቀጥ ያሉ ናቸው። ፋይበሩ ዘንበል ብሎ እና ከሁለት ሞገድ መመሪያዎች ጋር ሊጣመር ይችላል፣ ወይም ወደ ላይኛው ቀጥ ብሎ እና ከአራት ማዕበል ጋይድ ጋር ሊጣመር ይችላል። የሁለት-ልኬት ግሬቲንግ ጥንዶች ተጨማሪ ጥቅም እንደ ፖላራይዜሽን ሮታተሮች ይሠራሉ፣ ይህ ማለት በቺፑ ላይ ያለው ብርሃን ሁሉ ተመሳሳይ ፖላራይዜሽን አለው ማለት ነው፣ ነገር ግን ሁለት orthogonal polarizations በቃጫው ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

ምስል 3: በርካታ የፖላራይዜሽን መከፋፈያዎች.