硅基光栅耦合封装结构的优化设计
本文关键词： 光栅 封装结构 时域有限差分法 耦合效率 透镜 出处：《激光技术》2017年04期 论文类型：期刊论文
【摘要】：为了提高硅基光栅耦合封装结构的耦合效率、增大容差范围,对光栅耦合的结构特性进行了理论分析,并采用时域有限差分法完成了仿真验证,在不改变光栅参量的基础上,对光栅耦合封装结构进行了改进,仿真建立了一款光栅上方和光纤端面分别增加透镜的优化结构,研究了影响耦合效率的因素。结果表明,增加透镜后,耦合效率有所增加,角度容差和带宽都有一定的优化;在衬底增加反射镜后,对波长1550nm的光耦合效率提高至73.809%。该研究结果可为光栅耦合的封装结构设计提供参考依据。
[Abstract]:In order to improve the coupling efficiency and increase the tolerance range, the structure characteristics of the grating coupling are theoretically analyzed, and the simulation results are completed by using finite-difference time-domain method (FDTD). On the basis of not changing the grating parameters, the grating coupling packaging structure is improved, and an optimized structure of the grating upper and the fiber end face is established by simulation. The factors affecting coupling efficiency are studied. The results show that the coupling efficiency increases with the increase of lens, and the angle tolerance and bandwidth are optimized to some extent. When the reflector is added to the substrate, the optical coupling efficiency of 1550nm is increased to 73.809. The results can provide a reference for the design of the grating coupling packaging structure.
【作者单位】： 中国科学院大学;中国科学院微电子研究所;华进半导体封装先导技术研发中心有限公司;西安微电子技术研究所;
【基金】：国家自然科学基金青年基金资助项目(61306136)
【分类号】：TN25
【正文快照】： 引言基于摩尔定律的硅基微电子学蓬勃发展,已经深刻改变了人们生产生活的各个方面。但随着特征尺寸的持续减小,微电子产业能否按照摩尔定律前进正面临挑战[1],传统电互连的延迟、带宽、功耗和信噪问题也日益显著[2-3]。与电互连相比,基于硅光子的光互连具有大带宽、低延迟、低
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