Inverse-Designed 90-Degree Silicon Nitride Bends for the C Band
Notice bibliographique
Résumé
We demonstrate the use of inverse design to achieve high-efficiency, compact$90^{\circ }$bends with radii as small as$6 \,{\mu }\mathrm{m}$with silicon nitride waveguides. These bends are designed for the TE polarization of single-mode waveguides with a cross-section of$850 \,{\mathrm{nm}}$×$400 \,{\mathrm{nm}}$, optimized for the C-band. Both simulations and experimental results confirm that the freeform bends obtained through inverse design outperform conventional circular and Euler bends across four footprint sizes ranging from$6$×$6 \,{\mu }\mathrm{m}^{2}$to$21$×$21 \,{{\mu }\mathrm{m}}^{2}$. All inverse-designed bends were fabricated using an e-beam lithography process and designed with a minimum feature size of 160 nm, ensuring maximum compatibility with commercial optical lithography processes and viability for large-scale production. Simulations for the$6 \,{\mu }\mathrm{m}$radius bends show that the best freeform bend exhibits an average loss of$1.62 \,{\mathrm{dB}}$across the entire C-band, compared to$2.88 \,{\mathrm{dB}}$for circular bends and$3.46 \,{\mathrm{dB}}$for Euler bends. Experimental results align well with simulations, with measured losses of$1.89 \,{\mathrm{dB}}$,$2.86 \,{\mathrm{dB}}$, and$3.44 \,{\mathrm{dB}}$for the freeform, circular, and Euler bends, respectively. For the$11 \,{\mu }\mathrm{m}$bending radius, one of the freeform structures demonstrated low losses of$0.18 \,{\mathrm{dB}}$, representing reductions by factors of up to$6.6$and$1.8$times compared to Euler and circular bends, respectively. For the$16 \,{\mu }\mathrm{m}$and$21 \,{\mu }\mathrm{m}$radii, the best freeform bends achieved average losses of$0.08 \,{\mathrm{dB}}$and$0.11 \,{\mathrm{dB}}$per$90^{\circ }$bend across the$1530 \,{\mathrm{nm}}$to$1565 \,{\mathrm{nm}}$wavelength range. These results highlight the potential of inverse design to enable significantly more compact routing in silicon nitride photonic chips, facilitating the development of high-density photonic circuits.
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) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».