Fiber-chip edge coupler with large mode size for silicon photonic wire waveguides
Notice bibliographique
Résumé
Fiber-chip edge couplers are extensively used in integrated optics as one of the key structures for coupling of light between planar waveguide circuits and optical fibers. In this work, a new fiber-chip edge coupler concept with large mode size for coupling to submicrometer silicon photonic wire waveguides is presented. The coupler allows direct coupling to conventional SMF-28 optical fiber and circumvents the need for lensed fibers. We demonstrate by simulations a 95% mode overlap between the mode at the chip facet and a high numerical aperture single mode optical fiber with 6 μm mode field diameter (MFD). We also demonstrate a modified design with 89% overlap between the mode at the chip facet and a standard SMF-28 fiber with 10.4 μm MFD. The coupler is designed for 220 nm silicon-oninsulator (SOI) platform. An important advantage of our coupler is that large mode size is obtained without the need to increase buried oxide (BOX) thickness, which in our design is set to 3 μm. This remarkable feature is achieved by implementing in the SiO2 upper cladding two thin high-index Si3N4 layers. The high-index layers increase the effective refractive index of the upper cladding layer near the facet and are gradually tapered out along the coupler to provide adiabatic mode transformation to the silicon wire waveguide. Simultaneously, the Si-wire waveguide is inversely tapered along the coupler. The mode overlap at the chip facet is studied using a vectorial 2D mode solver and the mode transformation along the coupler is studied by 3D Finite-Difference Time-Domain simulations. The couplers are optimized for operating with transverse electric (TE) polarization and the operating wavelength is centered at 1.55 μm.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».