Graded-index coupler for microphotonic SOI waveguides
Notice bibliographique
Résumé
Coupling light into and out of small high index contrast waveguides is a fundamental challenge to implementing practical microphotonic waveguide and photonic crystal devices. Previous approaches include three-dimensional tapers, inverse taper waveguides, and grating based couplers. We propose and describe a much simpler coupler based on a short length of graded index (GRIN) material deposited on top of a silicon-on-insulator (SOI) microphotonic waveguide. The GRIN coupler has a refractive index that decreases from the index of silicon at the waveguide-coupler interface, to an optimized value at the coupler surface. Beam propagation method calculations are used to evaluate the coupling efficiency from a 4 μm thick coupler section to the fundamental mode of a 0.5 μm thick SOI waveguide. Coupling efficiencies are compared for couplers with smoothly varying quadratic index profiles and with one, two and three index steps. Coupling efficiencies of 75% (1.3 dB) or better are predicted using a three step GRIN structure with indices ranging from n=3.30 to 3.41 (Si). This index range is easily accessed using a-Si layers deposited by PECVD at varying deposition conditions, or by using composite digital alloys of high and low index films. With this method, microphotonic waveguide couplers can be designed and fabricated using only PECVD deposition and one patterning etch step with very modest tolerances. Efficiency increases to 87% (0.6 dB) when the index range of the 3-step coupler is extended to 3.0.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».