சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ் செயலற்ற கூறுகள்

சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ்செயலற்ற கூறுகள்

சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸில் பல முக்கிய செயலற்ற கூறுகள் உள்ளன. இவற்றில் ஒன்று படம் 1A இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மேற்பரப்பு-உமிழும் கிராட்டிங் கப்ளர் ஆகும். இது அலை வழிகாட்டியில் ஒரு வலுவான கிராட்டிங்கைக் கொண்டுள்ளது, அதன் காலம் அலை வழிகாட்டியில் உள்ள ஒளி அலையின் அலைநீளத்திற்கு தோராயமாக சமமாக இருக்கும். இது ஒளியை உமிழவோ அல்லது மேற்பரப்பிற்கு செங்குத்தாகவோ பெற அனுமதிக்கிறது, இது செதில்-நிலை அளவீடுகள் மற்றும்/அல்லது இழையுடன் இணைப்பதற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. கிரேட்டிங் கப்ளர்கள் சிலிக்கான் ஃபோட்டானிக்ஸ்க்கு ஓரளவு தனித்தன்மை வாய்ந்தவை, அவைகளுக்கு அதிக செங்குத்து குறியீட்டு மாறுபாடு தேவைப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் வழக்கமான InP அலை வழிகாட்டியில் ஒரு கிராட்டிங் கப்ளரை உருவாக்க முயற்சித்தால், ஒளியானது செங்குத்தாக உமிழப்படுவதற்குப் பதிலாக நேரடியாக அடி மூலக்கூறுக்குள் கசிகிறது, ஏனெனில் கிராட்டிங் அலை வழிகாட்டி அடி மூலக்கூறை விட குறைந்த சராசரி ஒளிவிலகல் குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளது. InP இல் வேலை செய்ய, படம் 1B இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, அதை இடைநிறுத்துவதற்கு, கிராட்டிங்கின் அடியில் பொருள் தோண்டப்பட வேண்டும்.

படம் 1: சிலிக்கான் (A) மற்றும் InP (B) இல் மேற்பரப்பு-உமிழும் ஒரு பரிமாண கிராட்டிங் கப்ளர்கள். (A) இல், சாம்பல் மற்றும் வெளிர் நீலம் முறையே சிலிக்கான் மற்றும் சிலிக்காவைக் குறிக்கின்றன. (B) இல், சிவப்பு மற்றும் ஆரஞ்சு ஆகியவை முறையே InGaAsP மற்றும் InP ஐக் குறிக்கின்றன. புள்ளிவிவரங்கள் (C) மற்றும் (D) ஒரு InP இடைநிறுத்தப்பட்ட கான்டிலீவர் கிராட்டிங் கப்ளரின் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோப் (SEM) படங்களை ஸ்கேன் செய்கிறது.

மற்றொரு முக்கிய கூறு ஸ்பாட் அளவு மாற்றி (SSC) இடையே உள்ளதுஒளியியல் அலை வழிகாட்டிமற்றும் ஃபைபர், சிலிக்கான் அலை வழிகாட்டியில் சுமார் 0.5 × 1 μm2 பயன்முறையை ஃபைபரில் சுமார் 10 × 10 μm2 ஆக மாற்றுகிறது. ஒரு பொதுவான அணுகுமுறையானது தலைகீழ் டேப்பர் எனப்படும் கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துவதாகும், இதில் அலை வழிகாட்டி படிப்படியாக ஒரு சிறிய முனைக்கு சுருங்குகிறது, இதன் விளைவாக அதன் குறிப்பிடத்தக்க விரிவாக்கம் ஏற்படுகிறது.ஒளியியல்முறை இணைப்பு. படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இடைநிறுத்தப்பட்ட கண்ணாடி அலை வழிகாட்டி மூலம் இந்தப் பயன்முறையைப் பிடிக்க முடியும். அத்தகைய SSC மூலம், 1.5dB க்கும் குறைவான இணைப்பு இழப்பு எளிதில் அடையப்படுகிறது.

படம் 2: சிலிக்கான் கம்பி அலை வழிகாட்டிகளுக்கான பேட்டர்ன் அளவு மாற்றி. சிலிக்கான் பொருள் இடைநிறுத்தப்பட்ட கண்ணாடி அலை வழிகாட்டிக்குள் ஒரு தலைகீழ் கூம்பு அமைப்பை உருவாக்குகிறது. சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறு இடைநிறுத்தப்பட்ட கண்ணாடி அலை வழிகாட்டிக்கு அடியில் பொறிக்கப்பட்டுள்ளது.

முக்கிய செயலற்ற கூறு துருவமுனைப்பு பீம் பிரிப்பான் ஆகும். துருவமுனைப்பு பிரிப்பான்களின் சில எடுத்துக்காட்டுகள் படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. முதலாவது Mach-Zender இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் (MZI) ஆகும், இதில் ஒவ்வொரு கையும் வெவ்வேறு பைர்ஃப்ரிங்கின்ஸ் கொண்டிருக்கும். இரண்டாவது ஒரு எளிய திசை இணைப்பான். ஒரு பொதுவான சிலிக்கான் கம்பி அலை வழிகாட்டியின் வடிவ பைர்ஃப்ரிங்கின்ஸ் மிகவும் அதிகமாக உள்ளது, எனவே குறுக்கு காந்த (TM) துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளியை முழுமையாக இணைக்க முடியும், அதே நேரத்தில் குறுக்கு மின் (TE) துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளி கிட்டத்தட்ட இணைக்கப்படாமல் இருக்கும். மூன்றாவது ஒரு கிராட்டிங் கப்ளர் ஆகும், இதில் ஃபைபர் ஒரு கோணத்தில் வைக்கப்படுகிறது, இதனால் TE துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளி ஒரு திசையிலும், TM துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளி மற்றொன்றிலும் இணைக்கப்படும். நான்காவது இரு பரிமாண கிராட்டிங் கப்ளர் ஆகும். அலை வழிகாட்டி பரவலின் திசைக்கு செங்குத்தாக இருக்கும் மின்புலங்களின் ஃபைபர் முறைகள் தொடர்புடைய அலை வழிகாட்டியுடன் இணைக்கப்படுகின்றன. ஃபைபர் சாய்ந்து இரண்டு அலை வழிகாட்டிகளுடன் இணைக்கப்படலாம் அல்லது மேற்பரப்பிற்கு செங்குத்தாக மற்றும் நான்கு அலை வழிகாட்டிகளுடன் இணைக்கப்படலாம். இரு பரிமாண கிராட்டிங் கப்ளர்களின் கூடுதல் நன்மை என்னவென்றால், அவை துருவமுனைப்பு சுழலிகளாக செயல்படுகின்றன, அதாவது சிப்பில் உள்ள அனைத்து ஒளியும் ஒரே துருவமுனைப்பைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் ஃபைபரில் இரண்டு ஆர்த்தோகனல் துருவமுனைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

படம் 3: பல துருவமுனைப்பு பிரிப்பான்கள்.