Inverse design fiber-to-chip couplers for the O- and C-bands
Notice bibliographique
Résumé
High-efficiency fiber-to-chip couplers are essential for high-performance optical interconnects. In this Letter, we experimentally demonstrate two inverse-designed silicon-on-insulator (SOI) couplers tailored for single-mode fibers (SMFs) in the C and O telecommunication bands. The O-band coupler represents the first, to the best of our knowledge, experimental demonstration of a topology-optimized coupler for this band while maintaining a minimum feature size of 120 nm. Both couplers operate at an 8° angle and are optimized for TE polarization. The C-band coupler achieves a coupling efficiency of -3.3 dB with a 3-dB bandwidth of 64 nm, while the O-band coupler reaches -3.4-dB efficiency over a 3-dB bandwidth spanning from 1292 nm to 1355 nm. Measuring 12 μm by 12 μm, these devices are designed using a single optimized silicon layer, reducing fabrication complexity and achieving efficiencies comparable to those of much larger high-performance grating couplers. Their compact size can increase integration density and contribute to reducing fabrication costs. Additionally, these couplers could be suitable for spatial division multiplexing (SDM) interconnects using multicore fibers, where the mode field diameter is compatible with single-mode fibers. They could also be used with multimode fiber configurations, where multiple couplers could be combined to generate higher-order modes.
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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 ».