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infotek

2022-02-15 09:34

OptiFDTD應(yīng)用：用于光纖入波導(dǎo)耦合的硅納米錐仿真

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介紹 V)h y0_
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在高約束芯片上與亞微米波導(dǎo)上耦合光的兩種主要方法是光柵或錐形耦合器。[1] 7@3sUA_Go
耦合器由高折射率比材料組成，是基于具有納米尺寸尖端的短錐形。[2] B!uxs
錐形耦合器實(shí)際上是光纖和亞微米波導(dǎo)之間的緊湊模式轉(zhuǎn)換器。[2] D J_DonO]
錐形耦合器可以是線性[1]或拋物線性[2]過(guò)渡。 8)?_{
選擇Silicon-on-insulator（SOI）技術(shù)作為納米錐和波導(dǎo)的平臺(tái)，因?yàn)樗峁└哒凵渎时龋ǘ趸鑼幼鳛楣鈱W(xué)緩沖器，并允許與集成電子電路兼容。[2] Zw24f1iY

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[1] Jaime Cardenas, et al., “High Coupling Efficiency Etched Facet Tapers in Silicon Waveguides,” IEEE Phot. Tech. Lett. VOL. 26, NO. 23, 2380-2382 (2014) ?Sw /(}|m
[2] Vilson R. Almeida, et al., "Nanotaper for compact mode conversion," Opt. Lett. 28, 1302-1304 (2003); !5~k:1=
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3D FDTD仿真 _Jy,yMQ^[_
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要模擬的關(guān)鍵部件是來(lái)自參考文獻(xiàn)[1]的線性錐形硅波導(dǎo)（160 nm至500 nm寬度變化超過(guò)100 um長(zhǎng)度，250 nm高度），它埋在二氧化硅波導(dǎo)中（注意：使用的尺寸減小了（1.5 umx1.5 umx105 um），以便達(dá)到更快的模擬時(shí)間） P63 (^R
 為了精確模擬線性錐形硅波導(dǎo)，錐形的網(wǎng)格尺寸應(yīng)該要設(shè)置密度大一些，因此在這種情況下使用不均勻的網(wǎng)格。