High-Performance SOI-Based Filter With Multiple Microring Resonators for Telecom Applications: Design, Fabrication, and Characterization
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, we present the design, simulation, fabrication, and characterization of a high-performance all-optical filter. It consists of three cascaded microring resonators and four integrated grating couplers, developed for precise wavelength selection within the telecom band (1500–1600 nm). The device was fabricated on a silicon-on-insulator platform using high-resolution electron beam lithography and encapsulated with a silica cladding layer to enhance mechanical robustness and increase the effective refractive index, resulting in superior optical performance. A fundamental aspect of the proposed design is systematic geometrical tailoring of critical parameters, including ring radius, waveguide width, coupling gap, coupling length, and the number of cascaded resonators, to allow precise control over the filter’s spectral characteristics. The fabricated filter achieves an ultra-narrow passband of 1.99 nm, a resonance power transfer efficiency exceeding 56%, and a Q-factor up to 804. The free spectral range (FSR) is shown to be design-dependent, varying between 27 nm and 37 nm as a function of ring radius, thus enabling flexible specification during the design phase. Experimental characterization using tunable lasers showed strong agreement with finite-difference time-domain simulations, validating the filter design. Extensive parametric studies were conducted to evaluate the influence of structural variations on key performance metrics, including resonance wavelength, Q-factor, transmission efficiency, and FSR. The proposed filter demonstrates outstanding spectral resolution, low insertion loss, and excellent efficiency, establishing it as a promising solution for advanced optical communications, high-precision photonic signal processing, and emerging nanophotonic systems.
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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 ».