Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.
Метод определения дисперсионных свойств микроволноводов, изготовленных по технологии кремний-на-изоляторе
2022-05-24
В работе проведено исследование оптических интегральных схем, изготовленных по технологии кремний-на-изоляторе. Исследованы прямой волновод, волноводный ответвитель, микрокольцевой резонатор длиной 201,06 мкм и интерферометр Маха-Цендера с оптической разностью хода 312,9 мкм. Предложен метод определения дисперсионных свойств оптических микроволноводов из экспериментальных передаточных характеристик устройств на их основе, также в работе экспериментально определены коэффициент связи по мощности, декремент затухания. Полученные свойства использованы для моделирования передаточных характеристик микрокольцевого резонатора и интерферометра Маха-Цендера. Результаты моделирования с высокой точностью совпадают с экспериментальными данными, что подтверждает применимость предложенного метода.
Ссылка для цитирования:
Ершов А. А., Еремеев А. И., Ряйккенен Д. В., Никитин А. А., Устинов А. Б. 2022. Метод определения дисперсионных свойств микроволноводов, изготовленных по технологии кремний-на-изоляторе. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3112428
Список литературы
1. Vivien L., Pavesi L. Handbook of silicon photonics. – Taylor & Francis, 2016.
2. Bogaerts W., Chrostowski L. Silicon photonics circuit design: methods, tools and challenges // Laser & Photonics Reviews. – 2018. – V. 12. – №. 4. – P. 1700237.
3. Selvaraja S. et al. Si photonic device uniformity improvement using wafer-scale location specific processing // IEEE Photonics Conference 2012. – IEEE, 2012. – P. 725-726.
4. Marpaung D., Yao J., Capmany J. Integrated microwave photonics // Nature photonics. – 2019. – V. 13. – №. 2. – P. 80-90.
5. Verheyen P. et al. Co-integration of Ge detectors and Si modulators in an advanced Si photonics platform // Silicon Photonics and Photonic Integrated Circuits III. – International Society for Optics and Photonics, 2012. – V. 8431. – P. 843114.
6. Bogaerts W. et al. Silicon microring resonators // Laser & Photonics Reviews. – 2012. – V. 6. – №. 1. – P. 47-73.
7. Prabhu A. M. et al. Ultracompact SOI microring add–drop filter with wide bandwidth and wide FSR // IEEE Photonics Technology Letters. – 2009. – V. 21. – №. 10. – P. 651-653.
8. Zhou L., Poon A. W. Fano resonance-based electrically reconfigurable add-drop filters in silicon microring resonator-coupled Mach-Zehnder interferometers // Optics letters. – 2007. – V. 32. – №. 7. – P. 781-783.
9. Fang Q. et al. Monolithic integration of a multiplexer/demultiplexer with a thermo-optic VOA array on an SOI platform // IEEE Photonics Technology Letters. – 2009. – V. 21. – №. 5. – P. 319-321.
10. Bogaerts W. et al. Nanophotonic waveguides in silicon-on-insulator fabricated with CMOS technology // Journal of Lightwave Technology. – 2005. – V. 23. – №. 1. – P. 401-412.
11. Ding Y. et al. Fully etched apodized grating coupler on the SOI platform with − 0.58 dB coupling efficiency // Optics letters. – 2014. – V. 39. – №. 18. – P. 5348-5350.
12. Dekker R. et al. Ultrafast nonlinear all-optical processes in silicon-on-insulator waveguides // Journal of physics D: applied physics. – 2007. – V. 40. – №. 14. – P. R249.
13. Nikitin A. A. et al. Optical bistable SOI micro-ring resonators for memory applications // Optics Communications. – 2022. – V. 511. – P. 127929.
14. Nikitin A. A. et al. Carrier-induced optical bistability in the silicon micro-ring resonators under continuous wave pumping // Optics Communications. – 2021. – V. 480. – P. 126456.
15. Zhuang S. et al. Optical multistability in a cross-coupled double-ring resonator system // Optics Communications. – 2022. – V. 507. – P. 127637.
16. Lu Z. et al. Performance prediction for silicon photonics integrated circuits with layout-dependent correlated manufacturing variability // Optics express. – 2017. – V. 25. – №. 9. – P. 9712-9733.
17. Okamoto K. Fundamentals of optical waveguides. – Elsevier, 2021.
18. Marcatili E. A. J. Dielectric rectangular waveguide and directional coupler for integrated optics // Bell System Technical Journal. – 1969. – V. 48. – №. 7. – P. 2071-2102.
