Sub-decibel silicon grating couplers based on L-shaped waveguides and engineered subwavelength metamaterials
Notice bibliographique
Résumé
The availability of low-loss optical interfaces to couple light between standard optical fibers and high-index-contrast silicon waveguides is essential for the development of chip-integrated nanophotonics. Input and output couplers based on diffraction gratings are attractive coupling solutions. Advanced grating coupler designs, with Bragg or metal mirror underneath, low- and high-index overlays, and multi-level or multi-layer layouts, have proven less useful due to customized or complex fabrication, however. In this work, we propose a rather simpler in design of efficient off-chip fiber couplers that provide a simulated efficiency up to 95% (-0.25 dB) at a wavelength of 1.55 µm. These grating couplers are formed with an L-shaped waveguide profile and synthesized subwavelength grating metamaterials. This concept jointly provides sufficient degrees of freedom to simultaneously control the grating directionality and out-radiated field profile of the grating mode. The proposed chip-to-fiber couplers promote robust sub-decibel coupling of light, yet contain device dimensions (> 120 nm) compatible with standard lithographic technologies presently available in silicon nanophotonic foundries. Fabrication imperfections are also investigated. Dimensional offsets of ± 15 nm in shallow-etch depth and ± 10 nm in linewidth's and mask misalignments are tolerated for a 1-dB loss penalty. The proposed concept is meant to be universal, which is an essential prerequisite for developing reliable and low-cost optical couplers. We foresee that the work on L-shaped grating couplers with sub-decibel coupling efficiencies could also be a valuable direction for silicon chip interfacing in integrated nanophotonics.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,000 | 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 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 ».