சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் செயலற்ற கூறுகள்

சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ்செயலற்ற கூறுகள்

சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸில் பல முக்கிய செயலற்ற கூறுகள் உள்ளன. படம் 1A-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இவற்றில் ஒன்று மேற்பரப்பில் ஒளியை உமிழும் கிரேட்டிங் கப்ளர் ஆகும். இது அலைவழியில் உள்ள ஒரு வலிமையான கிரேட்டிங்கைக் கொண்டுள்ளது, அதன் அலைக்காலம் அலைவழியில் உள்ள ஒளி அலையின் அலைநீளத்திற்கு ஏறக்குறைய சமமாக இருக்கும். இது ஒளியை மேற்பரப்பிற்கு செங்குத்தாக உமிழவோ அல்லது பெறவோ அனுமதிக்கிறது, இதனால் இது வேஃபர்-நிலை அளவீடுகள் மற்றும்/அல்லது ஃபைபருடன் இணைப்பதற்கு மிகவும் ஏற்றதாக அமைகிறது. கிரேட்டிங் கப்ளர்கள் சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸில் ஓரளவு தனித்துவமானவை, ஏனெனில் அவற்றுக்கு உயர் செங்குத்து ஒளிவிலகல் குறியீட்டு வேறுபாடு தேவைப்படுகிறது. உதாரணமாக, நீங்கள் ஒரு வழக்கமான InP அலைவழியில் ஒரு கிரேட்டிங் கப்ளரை உருவாக்க முயற்சித்தால், கிரேட்டிங் அலைவழியானது அடி மூலக்கூறை விட குறைந்த சராசரி ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்டிருப்பதால், ஒளி செங்குத்தாக உமிழப்படுவதற்குப் பதிலாக நேரடியாக அடி மூலக்கூறிற்குள் கசிந்துவிடும். InP-இல் இதைச் செயல்பட வைக்க, படம் 1B-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, கிரேட்டிங்கின் கீழ் உள்ள பொருளைத் தோண்டி அதைத் தொங்கவிட வேண்டும்.

படம் 1: சிலிக்கான் (A) மற்றும் InP (B) ஆகியவற்றில் உள்ள மேற்பரப்பு-உமிழும் ஒரு-பரிமாண கீற்று இணைப்பிகள். (A)-இல், சாம்பல் மற்றும் வெளிர் நீலம் முறையே சிலிக்கான் மற்றும் சிலிக்காவைக் குறிக்கின்றன. (B)-இல், சிவப்பு மற்றும் ஆரஞ்சு முறையே InGaAsP மற்றும் InP-ஐக் குறிக்கின்றன. படங்கள் (C) மற்றும் (D) ஆகியவை ஒரு InP தொங்கு கான்டிலீவர் கீற்று இணைப்பியின் ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (SEM) படங்கள் ஆகும்.

மற்றொரு முக்கிய கூறு என்பது ஸ்பாட்-சைஸ் கன்வெர்ட்டர் (SSC) ஆகும்.ஒளியியல் அலை வழிகாட்டிமேலும், சிலிக்கான் அலைவழியில் உள்ள சுமார் 0.5 × 1 μm² அலைப்புள்ளியை, இழையில் உள்ள சுமார் 10 × 10 μm² அலைப்புள்ளியாக மாற்றும் இழை. ஒரு பொதுவான அணுகுமுறை என்னவென்றால், நேர்மாறு கூம்பு எனப்படும் ஒரு கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துவதாகும், இதில் அலைவழி படிப்படியாக ஒரு சிறிய முனையாகக் குறுகுகிறது, இதன் விளைவாக குறிப்பிடத்தக்க விரிவாக்கம் ஏற்படுகிறது.ஒளியியல்மோட் பேட்ச். படம் 2-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இந்த மோடை ஒரு தொங்கவிடப்பட்ட கண்ணாடி அலைவழி மூலம் கைப்பற்ற முடியும். இத்தகைய ஒரு SSC-ஐக் கொண்டு, 1.5dB-க்கும் குறைவான இணைப்பு இழப்பை எளிதாக அடைய முடியும்.

படம் 2: சிலிக்கான் கம்பி அலைவழிகளுக்கான வடிவமைப்பு அளவு மாற்றி. தொங்கவிடப்பட்ட கண்ணாடி அலைவழியின் உள்ளே சிலிக்கான் பொருள் ஒரு தலைகீழ் கூம்பு அமைப்பை உருவாக்குகிறது. தொங்கவிடப்பட்ட கண்ணாடி அலைவழிக்குக் கீழே உள்ள சிலிக்கான் அடிமூலக்கூறு அரிக்கப்பட்டுள்ளது.

முக்கியமான செயலற்ற கூறு துருவமுனைப்புக் கற்றைப் பிரிப்பான் ஆகும். துருவமுனைப்புப் பிரிப்பான்களின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் படம் 3-இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. முதலாவது மாக்-ஜெண்டர் குறுக்கீட்டுமானி (MZI) ஆகும், இதில் ஒவ்வொரு கரமும் வெவ்வேறு இருமுனைப் பண்பைக் கொண்டுள்ளது. இரண்டாவது ஒரு எளிய திசைசார் இணைப்பி ஆகும். ஒரு வழக்கமான சிலிக்கான் கம்பி அலைவழியின் வடிவ இருமுனைப் பண்பு மிகவும் அதிகமாக இருப்பதால், குறுக்கு காந்த (TM) துருவமுனைப்பு ஒளியை முழுமையாக இணைக்க முடியும், அதே சமயம் குறுக்கு மின் (TE) துருவமுனைப்பு ஒளியை ஏறக்குறைய பிரிக்க முடியும். மூன்றாவது ஒரு கீற்று இணைப்பி ஆகும், இதில் இழை ஒரு கோணத்தில் வைக்கப்படுகிறது, அதனால் TE துருவமுனைப்பு ஒளி ஒரு திசையிலும், TM துருவமுனைப்பு ஒளி மற்றொரு திசையிலும் இணைக்கப்படுகிறது. நான்காவது ஒரு இருபரிமாண கீற்று இணைப்பி ஆகும். அலைவழி பரவும் திசைக்கு செங்குத்தாக மின்புலங்களைக் கொண்ட இழை அலைவுகள், அதற்கேற்ற அலைவழியுடன் இணைக்கப்படுகின்றன. இழையைச் சாய்த்து இரண்டு அலைவழிகளுடன் இணைக்கலாம், அல்லது மேற்பரப்பிற்குச் செங்குத்தாக வைத்து நான்கு அலைவழிகளுடன் இணைக்கலாம். இரு பரிமாண கிரேட்டிங் கப்ளர்களின் ஒரு கூடுதல் நன்மை என்னவென்றால், அவை துருவமுனைப்பு சுழற்றிகளாகச் செயல்படுகின்றன. அதாவது, சிப்பில் உள்ள அனைத்து ஒளியும் ஒரே துருவமுனைப்பைக் கொண்டிருக்கும், ஆனால் ஃபைபரில் இரண்டு செங்குத்தான துருவமுனைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

படம் 3: பல்முனைவாக்கப் பிரிப்பான்கள்.