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Enregistrement W4403145925 · doi:10.1016/j.optlastec.2024.111921

Extending the spectral operation of multimode and polarization-independent power splitters through subwavelength nanotechnology

2024· article· en· W4403145925 sur OpenAlexaff
Raquel Fernández de Cabo, David González‐Andrade, Pavel Cheben, Aitor V. Velasco

Notice bibliographique

RevueOptics & Laser Technology · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiquePhotonic and Optical Devices
Établissements canadiensNational Research Council Canada
Organismes subventionnairesAgencia Estatal de InvestigaciónHORIZON EUROPE Framework ProgrammeMinisterio de Ciencia e InnovaciónEuropean Commission
Mots-clésMulti-mode optical fiberNanotechnologyPolarization (electrochemistry)OpticsOptoelectronicsMaterials sciencePhysicsOptical fiberChemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

• This paper introduces a pioneering 3-dB power splitter based on a symmetric Y-junction, enhanced by two distinct subwavelength grating metamaterial geometries for the silicon-on-insulator platform. • The device exhibits high performance for multimode and dual-polarization operation with relaxed fabrication tolerances. • The proposed design, to the best of our knowledge, achieves the broadest simulated bandwidth reported for a multimode and dual-polarization power splitter. It spans over 700 nm (1300 – 2000 nm) for the fundamental and first-order transverse-electric modes, maintaining excess losses below 0.2 dB, and extends over 500 nm (1300 – 1800 nm) for the fundamental transverse-magnetic mode, with losses under 0.3 dB. • Experimental measurements demonstrate losses below 0.2 dB for transverse-electric modes across the 1430 – 1680 nm wavelength range, and under 0.4 dB for the fundamental transverse-magnetic mode within the 1430 – 1630 nm spectrum, even when subject to fabrication deviations of ± 10 nm. Power splitters play a crucial role in virtually all photonic circuits, enabling precise control of on-chip signal distribution. However, state-of-the-art solutions typically present trade-offs in terms of loss, bandwidth, and fabrication robustness, especially when targeting multimode operation. Here, we present a novel multimode 3-dB power splitter based on a symmetric Y-junction assisted by two regions of subwavelength grating metamaterials with different geometries. The proposed device demonstrates high-performance for multimode and dual-polarization operation with relaxed fabrication tolerances by leveraging the additional degrees of freedom offered by two distinct geometries of subwavelength metamaterials to control mode evolution. Our design achieves, to the best of our knowledge, the widest operational bandwidth reported to date for a nanophotonic multimode silicon power splitter. Simulations for a standard 220-nm-thick silicon-on-insulator platform predict minimal excess loss (< 0.2 dB) for the fundamental and the first-order transverse-electric modes over an ultra-broad 700 nm bandwidth (1300 – 2000 nm). For the fundamental transverse–magnetic mode, losses are less than 0.3 dB in the 1300 – 1800 nm range. Experimental measurements validate these predictions in the 1430 – 1630 nm wavelength range, demonstrating losses < 0.4 dB for all three modes, even in the presence of fabrication deviations of up to ± 10 nm. We believe that this device is suitable for the implementation of advanced photonic applications requiring high–-performance distribution of optical signals, such as programmable photonics, multi-target spectroscopy and quantum key distribution.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,006
Tête enseignante GPT0,222
Écart entre enseignants0,217 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2024
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Résumé présentoui

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