ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਪੈਸਿਵ ਕੰਪੋਨੈਂਟ

ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਨਿਕਸਪੈਸਿਵ ਕੰਪੋਨੈਂਟ

ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਵਿੱਚ ਕਈ ਮੁੱਖ ਪੈਸਿਵ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਸਤ੍ਹਾ-ਨਿਸਰਣ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਗਰੇਟਿੰਗ ਕਪਲਰ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 1A ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਵੇਵਗਾਈਡ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਗਰੇਟਿੰਗ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਸਮਾਂ ਵੇਵਗਾਈਡ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਤਰੰਗ ਦੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਲਗਭਗ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਰੌਸ਼ਨੀ ਨੂੰ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਲੰਬਵਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਤਸਰਜਿਤ ਜਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਇਹ ਵੇਫਰ-ਪੱਧਰ ਦੇ ਮਾਪ ਅਤੇ/ਜਾਂ ਫਾਈਬਰ ਨਾਲ ਜੋੜਨ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਗਰੇਟਿੰਗ ਕਪਲਰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਫੋਟੋਨਿਕਸ ਲਈ ਕੁਝ ਹੱਦ ਤੱਕ ਵਿਲੱਖਣ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਉੱਚ ਵਰਟੀਕਲ ਇੰਡੈਕਸ ਕੰਟ੍ਰਾਸਟ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਜੇਕਰ ਤੁਸੀਂ ਇੱਕ ਰਵਾਇਤੀ InP ਵੇਵਗਾਈਡ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਗਰੇਟਿੰਗ ਕਪਲਰ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਰੌਸ਼ਨੀ ਲੰਬਕਾਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਤਸਰਜਿਤ ਹੋਣ ਦੀ ਬਜਾਏ ਸਿੱਧੇ ਸਬਸਟਰੇਟ ਵਿੱਚ ਲੀਕ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਗਰੇਟਿੰਗ ਵੇਵਗਾਈਡ ਵਿੱਚ ਸਬਸਟਰੇਟ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਔਸਤ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਿਵ ਇੰਡੈਕਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸਨੂੰ InP ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ, ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਸਸਪੈਂਡ ਕਰਨ ਲਈ ਗਰੇਟਿੰਗ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਖੁਦਾਈ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 1B ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 1: ਸਿਲੀਕਾਨ (A) ਅਤੇ InP (B) ਵਿੱਚ ਸਤ੍ਹਾ-ਨਿਕਾਸ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਗਰੇਟਿੰਗ ਕਪਲਰ। (A) ਵਿੱਚ, ਸਲੇਟੀ ਅਤੇ ਹਲਕਾ ਨੀਲਾ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਸਿਲੀਕਾਨ ਅਤੇ ਸਿਲਿਕਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। (B) ਵਿੱਚ, ਲਾਲ ਅਤੇ ਸੰਤਰੀ ਕ੍ਰਮਵਾਰ InGaAsP ਅਤੇ InP ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ (C) ਅਤੇ (D) ਇੱਕ InP ਸਸਪੈਂਡਡ ਕੈਂਟੀਲੀਵਰ ਗਰੇਟਿੰਗ ਕਪਲਰ ਦੀਆਂ ਸਕੈਨਿੰਗ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ (SEM) ਤਸਵੀਰਾਂ ਹਨ।

ਇੱਕ ਹੋਰ ਮੁੱਖ ਹਿੱਸਾ ਸਪਾਟ-ਸਾਈਜ਼ ਕਨਵਰਟਰ (SSC) ਹੈ ਜੋ ਕਿ ਵਿਚਕਾਰ ਹੈਆਪਟੀਕਲ ਵੇਵਗਾਈਡਅਤੇ ਫਾਈਬਰ, ਜੋ ਸਿਲੀਕਾਨ ਵੇਵਗਾਈਡ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 0.5 × 1 μm2 ਦੇ ਮੋਡ ਨੂੰ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 10 × 10 μm2 ਦੇ ਮੋਡ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਆਮ ਪਹੁੰਚ ਇੱਕ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਹੈ ਜਿਸਨੂੰ ਇਨਵਰਸ ਟੇਪਰ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵੇਵਗਾਈਡ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ਸਿਰੇ ਤੱਕ ਸੰਕੁਚਿਤ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਿਸਥਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਆਪਟੀਕਲਮੋਡ ਪੈਚ। ਇਸ ਮੋਡ ਨੂੰ ਇੱਕ ਸਸਪੈਂਡਡ ਗਲਾਸ ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੁਆਰਾ ਕੈਪਚਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ SSC ਨਾਲ, 1.5dB ਤੋਂ ਘੱਟ ਦਾ ਕਪਲਿੰਗ ਨੁਕਸਾਨ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 2: ਸਿਲੀਕਾਨ ਵਾਇਰ ਵੇਵਗਾਈਡਾਂ ਲਈ ਪੈਟਰਨ ਸਾਈਜ਼ ਕਨਵਰਟਰ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਮੱਗਰੀ ਸਸਪੈਂਡ ਕੀਤੇ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਦੇ ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇੱਕ ਉਲਟ ਸ਼ੰਕੂ ਬਣਤਰ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਸਿਲੀਕਾਨ ਸਬਸਟਰੇਟ ਨੂੰ ਸਸਪੈਂਡ ਕੀਤੇ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਦੇ ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੇ ਹੇਠਾਂ ਨੱਕਾਸ਼ੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।

ਮੁੱਖ ਪੈਸਿਵ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਬੀਮ ਸਪਲਿਟਰ ਹੈ। ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਸਪਲਿਟਰਾਂ ਦੀਆਂ ਕੁਝ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਚਿੱਤਰ 3 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਪਹਿਲਾ ਇੱਕ ਮਾਚ-ਜ਼ੈਂਡਰ ਇੰਟਰਫੇਰੋਮੀਟਰ (MZI) ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਹਰੇਕ ਬਾਂਹ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵੱਖਰਾ ਬਾਇਰਫ੍ਰਿੰਜੈਂਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦੂਜਾ ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਦਿਸ਼ਾ-ਨਿਰਦੇਸ਼ਕ ਕਪਲਰ ਹੈ। ਇੱਕ ਆਮ ਸਿਲੀਕਾਨ ਵਾਇਰ ਵੇਵਗਾਈਡ ਦੀ ਸ਼ਕਲ ਬਾਇਰਫ੍ਰਿੰਜੈਂਸ ਬਹੁਤ ਉੱਚੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਮੈਗਨੈਟਿਕ (TM) ਪੋਲਰਾਈਜ਼ਡ ਲਾਈਟ ਨੂੰ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ (TE) ਪੋਲਰਾਈਜ਼ਡ ਲਾਈਟ ਨੂੰ ਲਗਭਗ ਅਨਕਪਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਤੀਜਾ ਇੱਕ ਗਰੇਟਿੰਗ ਕਪਲਰ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਫਾਈਬਰ ਨੂੰ ਇੱਕ ਕੋਣ 'ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ TE ਪੋਲਰਾਈਜ਼ਡ ਲਾਈਟ ਇੱਕ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਜਾਵੇ ਅਤੇ TM ਪੋਲਰਾਈਜ਼ਡ ਲਾਈਟ ਦੂਜੀ ਦਿਸ਼ਾ ਵਿੱਚ ਜੋੜੀ ਜਾਵੇ। ਚੌਥਾ ਇੱਕ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਗਰੇਟਿੰਗ ਕਪਲਰ ਹੈ। ਫਾਈਬਰ ਮੋਡ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਵੇਵਗਾਈਡ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੇ ਲੰਬਵਤ ਹਨ, ਸੰਬੰਧਿਤ ਵੇਵਗਾਈਡ ਨਾਲ ਜੋੜੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਫਾਈਬਰ ਨੂੰ ਝੁਕਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਦੋ ਵੇਵਗਾਈਡਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਾਂ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਲੰਬਵਤ ਅਤੇ ਚਾਰ ਵੇਵਗਾਈਡਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਗਰੇਟਿੰਗ ਕਪਲਰਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਵਾਧੂ ਫਾਇਦਾ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਰੋਟੇਟਰਾਂ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਭਾਵ ਚਿੱਪ 'ਤੇ ਸਾਰੀ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦਾ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਇੱਕੋ ਜਿਹਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਦੋ ਆਰਥੋਗੋਨਲ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਚਿੱਤਰ 3: ਮਲਟੀਪਲ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਸਪਲਿਟਰ।