Photonic Integrated Circuits Challenges & Solutions: Homogenization, Polarization Management and Coupling
Notice bibliographique
Résumé
In recent years much effort has been carried out to make integrated photonics a widespread technology to be exploited in current optical communication industry. It is hoped by substituting microelectronics by photonic chips and keeping the light carried by optical fibers in light domain for further processing, the cost and speed of communications will be vastly improved. Although this transition is challenging in various aspects, here in this thesis some of these issues are discussed and addressed. In this thesis firstly the limitations of current simulation tools for analysis of wide range of photonic devices is pointed out. Structures based on photonic crystals are taken into consideration at this point which because of finely detailed structures have shown to be challenging to be analyzed by conventional tools. In this regard three different common structures based on photonic crystals in both resonant and non-resonant regimes have been considered: lamellar gratings, metamaterials for Lüneburg lens and Bragg gratings in a LC-DFB laser. For each structure, an analytical method or homogenization approach is proposed which is claimed to be faster for analysis of such components than numerical methods. Comparisons of the results with conventional numerical methods prove accuracies of each approach. Furthermore, fiber-to-chip coupling and polarization management are discussed as other important issues in the field of integrated photonics. Concerning polarization management, stepped waveguide approach will be introduced as the most promising approach for SOI and III-V substrates and designs based on this structure reported in literature are reproduced and inaccuracies are pointed out and corrected accordingly. Also regarding fiber-to-chip coupling, a critical appraisal of the most recent proposed structures for edge coupling will be offered and the results will be reproduced by simulation tools. At the end, based on detailed comparisons, the most encouraging approach with low insertion loss and easy fabrication steps is introduced and novel platform for easy butt coupling single mode fibers to the coupler structure is proposed.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,002 |
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 ».