Направленные ответвители и мультимодовые интерферометры при комнатной и гелиевой температурах

Оптический журнал. 2026. Т. 93. № 5. С. 71–81.

Лебедева Е. С., Венедиктов И. О., Коровин В. А., Кобцев Д. М., Голиков А. Д., Ан П. П., Ковалюк В. В., Гольцман Г. Н.

Предмет исследования. Зависимости коэффициента деления интегрально-оптических делителей в виде направленного ответвителя и мультимодового интерферометра от геометрических параметров при комнатных и криогенных температурах. 
Цель работы — выявление зависимости коэффициента деления интегрально-оптических делителей на нитрид-кремниевой платформе от геометрических параметров при комнатных и криогенных температурах для дальнейшего применения в квантовых вычислениях. 
Метод.Изготовление образцов структур с меняющимися геометрическими параметрами методом электронной литографии и дальнейшее экспериментальное исследование спектральной характеристики коэффициента пропускания на длинах волн 1,47–1,64 мкм при комнатных и криогенных температурах. 
Основные результаты. По измеренным экспериментальным данным определены зависимости коэффициента деления от геометрических параметров интегрально-оптических делителей на основе из нитрида кремния. Выявлено, что они имеют периодический характер. При охлаждении мультимодовых интерферометров до 5 K зафиксированы изменения коэффициента деления примерно на 28% по сравнение со значениями, полученными при температуре 300 K, что сопоставимо со значениями у направленных ответвителей (30,2%). 
Практическая значимость. Полученные зависимости могут быть использованы в дальнейшем для создания высокоэффективных элементов квантовых компьютеров, а также при проектировании схем радио- и нанофотоники на чипе, работающих в широком диапазоне температур.

Ключевые слова: интегрально-оптические делители, направленные ответвители, мультимодовые интерферометры, коэффициент деления