Эффективность согласования одномодового волокна с фотонной интегральной схемой Si3N4

Оптика и спектроскопия. 2024. Т. 132. № 10. С. 1076–1086.

Ивашенцева И. В., Третьяков И. В., Каурова Н. С., Голиков А. Д., Гольцман Г. Н.

Оптимизирована торцевая стыковка оптических волокон с волноводами фотонных интегральных схем на основе Si3N4. Согласованы размеры моды оптического волокна и моды волновода при торцевом вводе. Для этого использована сварка одномодового оптического волокна с волокном с высокой числовой апертурой, позволяющая уменьшить размер моды оптического волокна, а со стороны чипа разработан и изготовлен преобразователь на основе линейного торцевого инвертированного тейпера. Линейный торцевой инвертированный тейпер представляет из себя трапециевидную призму, широкой частью примыкающую к волноводу и сужающуюся по ширине до 0.3 μm к торцам кристалла фотонной интегральной схемы, высота трапеции, лежащей в основании этой призмы, составляет 300 μm. Экспериментально продемонстрирована возможность благодаря этому снизить стыковочные потери при торцевом вводе до 0.7 dB на торец.

Ключевые слова: single-mode fiber, Photonic integrated circuit, фотонная интегральная схема, high numerical aperture fiber, linear end inverted taper, одномодовое волокно, волокно с высокой числовой апертурой, линейный торцевой инвертированный тейпер