面向亚波长间距集成与串扰最小化的互补和非对称折弯中红外波导阵列
介观与纳米尺度物理
2025-11-11 v1
摘要
本文首次报道了一种中红外（MIR）波导阵列设计，采用互补和非对称折弯的Euler形状折弯。这些折弯提供了更大的制造灵活性，以实现亚波长间距集成，同时将串扰降低到3.1至3.6微米波长范围内的30 dB以下。与以往设计不同，后者保持恒定的波导宽度，Euler波导折弯特征为非对称和互补折弯波导宽度。该方法显著降低了相邻波导（第一和第二邻居）的串扰至30 dB 以下，覆盖500 nm的波长范围，提高了大视场信道光学相位阵列（OPA）的效率，优化光的传播并最小化串扰。该波导阵列在硅绝缘层平台上制造，采用2微米 buried oxide层和500 nm厚硅层。该设计对制造变动高度容忍，即使宽度变动也能保持一致的性能。使用3D时域有限差分法模拟的光谱响应显示，在波长范围内几乎没有耦合和低插入损耗。该工作为MIR集成光子电路提供了稳健且兼容CMOS的解决方案。
引用
@article{arxiv.2511.07141,
title = {Complementary and Asymmetric Tapered Bent Mid-Infrared Waveguide Arrays for Subwavelength-Pitch Integration and Crosstalk Minimization},
author = {Humaira Zafar and Mauro Fernandes Pereira},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.07141},
year = {2025}
}