硅基槽式纳米线多模干涉型模阶数转换器全矢量分析

• 作者: 王登峰 肖金标
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 模阶数转换器 多模干涉 槽波导 硅光子学
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 305-314
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.074203

摘要

提出了一种基于硅基槽式纳米线结构的紧凑式1×2多模干涉器型模阶数转换器,其中输入/输出通道为槽式直波导,经线性锥形过渡器连接居于中心的二次锥形槽式多模波导.采用全矢量频域有限差分法详细分析了垂直槽波导的模式特性,选取电场主分量Ey得到增强的quasi-TM模作为转换器的光信号模式.对比分析了矩形结构与二次锥形结构中的周期自镜像效应,发现二次锥形结构尺寸更短、损耗更低的特点.根据自镜像效应中一阶模成像位置设计多模干涉区域长度,经线性锥形过渡器从较宽输出端口输出一阶模,从较窄输出端口输出基模,从而实现模阶数转换功能.采用三维有限时域差分法详细分析了该转换器的光波传输特性,详细讨论了器件关键结构参数的制作容差.参数优化结果表明,该转换器的多模干涉区域的尺寸为3×5μm2时,在1.55 μm工作波长下,quasi-TM基模在输出quasi-TM一阶模端口的插入损耗约为0.35 dB,输出波导间的串扰约为-16.9 dB.另外,给出了输入模场主分量在器件中的传输演变情况.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	肖金标	东南大学电子科学与工程学院	28	110	7.0	9.0
2	王登峰	东南大学电子科学与工程学院	1	0	0.0	0.0