On-Chip implementation of Mach-Zehnder interferometer (MZI) photonic circuits: Design, simulation and characterization
Notice bibliographique
Résumé
As the limitations of integrated electronics start to appear, it becomes important to look for potential alternatives. Silicon photonics holds a lot of promise in this regard. It cannot only provide superior performance to traditional integrated electronics in many aspects, but also co-exist in harmony with it through the realization of electro-optic devices. The focus of this paper is on Photonic Integrated Circuits (PICs) only. A theoretical understanding of Mach-Zehnder Interferometer (MZI) circuits has been developed. Computational design tools have been employed to model photonic waveguides. The design of optical waveguides has been numerically investigated in MATLAB through the Effective Index Method (EIM). The material properties of silicon and silicon dioxide, used in the simulations, have been presented. The properties include the refractive indices, group refractive indices and effective indices. Waveguide geometrical parameters have been explored and a 500 nm x 220 nm silicon waveguide structure has been finalized for experimental work. The schematics for four MZI optical circuits have been prepared in KLayout. Interoperability of KLayout and Ansys Lumerical Interconnect allows for spectral response to be obtained through simulations. The circuits consist of grating couplers, Y-branch splitters and bidirectional couplers. The input signal is split into two waveguide paths. Both waveguide paths culminate into grating couplers connected to photodetectors. The signals from both the channels have been recorded. The fabrication of the chip has been carried out at Applied Nanotools Inc. through Electron Beam Lithography (EBL). The characterization of the devices has been done at 25oC. A decent conformity can be observed between simulation and experimental results.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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) | 0,002 | 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 ».