基于多模干涉的椭圆型十字波导的设计与仿真
本文关键词: 集成光学 波导 多模干涉 损耗 串扰 出处:《光学学报》2017年10期 论文类型:期刊论文
【摘要】:设计了一种高效的、基于多模干涉(MMI)的椭圆型十字光波导,通过增加模式匹配器和调整自聚焦点位置,降低其传输损耗。COMSOL仿真表明该波导在1550nm波长处的透射率高达96.5%,串扰损耗小于2×10-5,而传统的椭圆型十字波导的透射率仅为91.2%。并且对椭圆型MMI的成像规律进行了理论分析和仿真验证,结果表明这种新型椭圆型结构不但在1550nm处表现出高效性,对整个1500~1600nm的通信波段都具有非常低的损耗(小于0.2dB)和串扰(小于-42dB)。这种十字光波导尺寸小、结构简单,只需要在硅上绝缘体(SOI)基底材料上融刻一次即可实现,制备工艺简单,有利于节约成本和批量生产,广泛适用于未来的集成光路。
[Abstract]:An efficient elliptical cross optical waveguide based on multimode interference (MMI) is designed by adding a mode matcher and adjusting the self-focusing position. The simulation of reducing transmission loss. COMSOL shows that the transmittance of the waveguide is up to 96.5nm at 1550nm, and the crosstalk loss is less than 2 脳 10 ~ (-5). The transmissivity of the traditional elliptical cross waveguide is only 91.2. The imaging law of elliptic MMI is analyzed theoretically and verified by simulation. The results show that the new elliptic structure has high efficiency at 1550nm. It has very low loss (less than 0.2 dB) and crosstalk (less than -42 dB) for the whole communication band of 1500 nm. The cross optical waveguide is small in size and simple in structure. It can be realized only once by melting the insulator / SOI substrate on silicon. The preparation process is simple, which is beneficial to cost saving and batch production, and can be widely used in the integrated optical path in the future.
【作者单位】: 浙江工业大学理学院;浙江工业大学环境学院;
【基金】:国家自然科学基金(61172081) 浙江省自然科学基金(LZ13F010001)
【分类号】:TN252
【正文快照】: 由于光路集成化的需要,微米级甚至是亚微米级光器件的研究越来越受到重视,尤其是负责各个光路链接的十字波导结构。十字波导可以用作波分复用器、窄带滤波器[1]等,其结构的稳定性和高效性将直接影响整个集成光路光线传播的质量。硅上绝缘体(SOI)基底的应用使光路的集成化、微
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