厚 SOI 平台上具有任意分束比的指数渐变型 MMI 分束器
光学
2023-02-28 v1 应用物理
摘要
我们系统研究了由多个锥形段构成的多模干涉(MMI)分束器。目标是为基于 3 m 厚波导的硅光子平台建立一个覆盖所有分束比(SR)的鲁棒低损耗分束器库。起点始终是一个非锥形标准 MMI:具有一般对称性(标准 SR 为 50:50、100:0 及互易比)、镜面对称受限对称性(标准 SR 为 85:15、50:50、100:0 及互易比)或点对称受限对称性(标准 SR 为 72:28 与 28:72)。这三类分束器随后被等分为一至四个子段,得到 12 种可能的不同构型。在每个子段中,宽度先线性渐变增宽或减窄,再渐变回其初始值以保证镜面对称。我们对全部十二种构型开展了广泛的数值模拟。对每一给定宽度变化,我们扫描分束器长度并计算输出端基模功率及其相对相位。随后我们选取损耗足够低的设计,并将其 SR 映射为宽度变化或长度的函数,从而建立任意 SR 的 MMI 分束器设计的系统性图谱。最终,我们选取并制备了 SR 从 5:95 到 95:5 以 5% 为步长的一部分设计,并通过光学测量验证了其工作。
引用
@article{arxiv.2302.12839,
title = {Tapered MMI splitters with unconstrained splitting ratio on a thick SOI platform},
author = {Matteo Cherchi and Mikko Harjanne and Katherine Bryant and Fei Sun and Päivi Heimala and Timo Aalto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12839},
year = {2023}
}
备注
4 pages, 4 figures, 13 references