近单位效率完美垂直光栅耦合器的逆向设计
光学
2018-03-14 v2 应用物理
摘要
集成光波导与光纤之间的高效耦合对于集成光子学的成功至关重要。尽管已有多种解决方案，但能将光从波导中以垂直于波导顶面的方向散射出去的完美垂直光栅耦合器，因其降低封装复杂性的潜力而成为理想候选。然而，设计具有高效率的此类耦合器已被证明颇具难度。在本文中，我们采用电磁逆向设计技术来优化一种高效的双层完美垂直硅光栅耦合器。我们的基础设计在1550 nm处实现了超过99%（-0.04 dB）的芯片到光纤耦合效率。基于此基础设计，我们应用后续的约束优化，实现了效率超过96%且可使用65 nm工艺制造的垂直耦合器。
引用
@article{arxiv.1705.07186,
title = {Inverse Design of Near Unity Efficiency Perfectly Vertical Grating Couplers},
author = {Andrew Michaels and Eli Yablonovitch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.07186},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 9 figures. Updated to fix author name. This preprint has since been updated and accepted for publication in Optics Express: https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-26-4-4766