基于自我成像效应[1],多模式干涉仪(MMI)可以用作光束拆分器,这是光子积分电路的基本构建块。MMI与Y分支和方向耦合器相比,由于其定义明确的振幅,相位和出色的公差[2,3],提供了卓越的性能。因此,MMI在Mach-Zehnder干涉仪(MZIS)[4],分裂和组合器[5,6],极化束分裂器[7]中找到应用。与MMIS尺寸降低或性能提高有关的研究已发表[8-11]。最近,在SOI上使用MMI设备的次波光栅在内的设计表现出了巨大的承诺[12,13]。次波长光栅(SWGS)是光栅结构,它利用小于波长的光向音高[14],抑制衍射效应并表现出各向异性特征[12]。通过工程化各向异性折射率,SWG已在许多应用中使用,例如纤维芯片表面和边缘耦合器[15-17],微功能波导[18],镜片[19],波导cross [20],多路复用器[17,21,22],相位移动器[23]和Optical Shifters [23]和Optical Sheifters [23] [23] [24] [24] [24] [24]。使用这种元物质,SWG MMI设备的带宽已在SOI平台上显着扩展[12,13],这使包括波长二线二线器[25],宽带偏振器梁拆分器[26] [26]和双模式束分配器有益于广泛的应用[27]。砖SWG结构以减轻制造分辨率的要求[28,29]。在SOI平台旁边,其他CMOS兼容材料,例如氮化硅,氮化铝和硝酸锂引起了很多关注。氮化硅(Si 3 N 4)由于其超低损失[30],非线性特征[31],从400 nm到中红外[32]脱颖而出[31]。像SOI平台一样,人们对在硅硅平台内实现高性能MMI设备也非常感兴趣。在本文中,我们将SWG MMI理论从SOI平台扩展到其他集成的光子平台,专门针对300 nm厚的氮化硅平台。我们的目标是设计和优化具有较小脚印和宽操作的SWG MMI设备
主要关键词