通过亚波长纳米技术拓展多模与偏振无关功分器的光谱工作范围
光学
2024-10-14 v2 应用物理
摘要
功分器在几乎所有光子电路中都扮演着关键角色,可实现片上信号分配的精确控制。然而,现有最先进方案在损耗、带宽和制造鲁棒性方面通常存在权衡,尤其是在面向多模工作时。本文中,我们提出一种基于对称 Y 分支并借助亚波长光栅超材料的新型多模 3-dB 功分器。超材料结构的引入规避了传统 Y 分支尖端的实际限制,实现了平滑的模式过渡。针对标准 220 nm 厚绝缘体上硅平台的仿真预测:在超宽带 700 nm 带宽(1300–2000 nm)范围内,基模和一阶横向电场模式的附加损耗极低(< 0.2 dB);对于基模横向磁场模式,在 1300–1800 nm 范围内损耗小于 0.3 dB。实验测量在 1430–1630 nm 波长范围内验证了上述预测,即使在存在高达 ±10 nm 制造偏差的情况下,三种模式的损耗均小于 0.4 dB。我们相信该器件适用于需要高性能光信号分配的先进光子系统的实现。
引用
@article{arxiv.2403.15781,
title = {Extending the spectral operation of multimode and polarization-independent power splitters through subwavelength nanotechnology},
author = {Raquel Fernández de Cabo and David González-Andrade and Pavel Cheben and Aitor V. Velasco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.15781},
year = {2024}
}