Ultracompact Silicon-On-Insulator Couplers for Multicore Fibers
Notice bibliographique
Résumé
Fiber-to-chip couplers are critical devices to support interconnections between fibers and photonic integrated circuits. The advent of spatial division multiplexing (SDM) systems based on multicore fibers makes these devices subject to increasingly demanding footprint and coupling requirements. In addition to size and efficiency requirements, the manufacturing constraints and large parameter space result in a challenging optimization problem. This article applies topology optimization to design three integrated couplers for multicore fibers with an intercore spacing of 32 μm. By individually optimizing the radiating and tapering regions, we design and experimentally demonstrate two devices: the first with perpendicular coupling and an efficiency of −3.8 dB, with a footprint of 15 μm × 10 μm, and the second with a 10° coupling angle and an efficiency of −2.9 dB, with a footprint of 20 μm × 10 μm. Furthermore, by applying topology optimization over the whole design region, we improved the simulated efficiency to −1.9 dB within a footprint of only 10 μm × 10 μm, which represent the most compact CMOS-compatible coupler to date with efficiency among the highest in class. These are the first devices that can enable direct coupling between silicon chips and multicore fibers with intercore separation below 25 μm.
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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) | 0,000 | 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 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 ».