横电模

超宽带双...的实验特性

硅光子集成电路通常需要 3 dB 光功率分配器，该分配器具有最小损耗、小尺寸、超宽带宽和宽松的制造公差，用于在芯片上分配光，并作为形成更复杂设备的关键构件。对称 Y 型结因其与波长无关的响应和简单的设计而在其他功率分配设备中脱颖而出。然而，当前制造方法的分辨率有限，导致两个 Y 型结臂之间的尖端出现最小特征尺寸 (MFS)，从而导致基模的严重损耗。在这里，我们建议通过在新型超宽带和制造公差 Y 型结中利用亚波长超材料来规避这一限制。对 260 nm 带宽（1420-1680 nm）进行的详尽实验研究表明，对于高分辨率光刻工艺（MFS ~ 50 nm），基本横电模式（TE 0 ）的额外损耗低于 0.3 dB，对于 100 nm 的制造分辨率，额外损耗低于 0.5 dB。亚波长 Y 结具有 ±10 nm 的确定性诱导误差，进一步证明了稳健的制造公差。此外，使用高分辨率光刻技术，分路器在 100 nm 带宽（1475-1575 nm）内表现出低于 1 dB 的一阶横电模式（TE 1 ）的额外损耗。