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硅基槽式纳米线多模干涉型模阶数转换器全矢量分析
1
作者
肖金标
王登峰
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期305-314,共10页
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...
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E_y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3×5μm^2时,在1.55μm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.
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关键词
模阶数转换器
多模干涉
槽波导
硅光子学
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职称材料
题名
硅基槽式纳米线多模干涉型模阶数转换器全矢量分析
1
作者
肖金标
王登峰
机构
东南大学电子科学与工程学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期305-314,共10页
基金
国家自然科学基金(批准号:11574046
60978005)
江苏省自然科学基金(批准号:BK20141120)资助的课题~~
文摘
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E_y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3×5μm^2时,在1.55μm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.
关键词
模阶数转换器
多模干涉
槽波导
硅光子学
Keywords
mode-order converter
,
multimode interference
,
slot waveguide
,
silicon photonics
分类号
TN252 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
硅基槽式纳米线多模干涉型模阶数转换器全矢量分析
肖金标
王登峰
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
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