Анализ прохождения света при пересечении тонких кремниевых проволок на основе туннельной вертикальной связи с толстым оптическим канальным волноводом

摘要

На примере кремниевых фотонных проволок в структуре кремний-на-изоляторе рассмотрена задача пересечения тонких высококонтрастных канальных волноводов. Для обеспечения высокой эффективности прохождения оптической волны при минимальном уровне паразитного рассеяния предлагается использовать структуру на основе вертикальной связи тонкого суживающегося кремниевого волновода и толстого оптического волновода из полимера, разделённых тонким буферным слоем окисла. Методами численного моделирования найдены условия, при которых такая структура (размером 3×90мкм) обеспечивает на длине волны ～1.55мкм эффективность прохождения света на уровне 98% и 99% в телекоммуникационном спектральном интервале шириной 35 и 26 нм соответственно для прямого направления и на уровне 99.99% - для перекрестного направления. Данный оптический элемент предложено использовать в оптических микрочипах с множественными пересечениями канальных световодов.