Y8T41 微环直波导与曲波导的耦合效率区别

更新时间：2022-02-10 08:02:24 阅读量：668

直波导微环，用作滤波器或者调制器、探测器等器件，有一个耦合效率的问题。这个耦合效率与波导和环的间隙相关。


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设这个间隙为d，


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交叉耦合效率为k，直通效率为t


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波导按单模450nm宽，220nm高常见尺寸为基础。 在不同的半径R下，间隙越大，直通率越大，耦合进去的效率越低。


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交叉耦合系数与直通耦合系数的平方和为1


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1550nm波长下，k和t与间隙的耦合效率关系。


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这里有个悖论，距离越近直波导到微环的交叉耦合系数越高，但工艺难度就越大。

如果用曲波导做耦合，其耦合系数比直波导要大。曲波导的角度取值30°、45°和90°


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其交叉耦合效率都有一个合适的最佳值，接近100%


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如2021下册第80页的微环，其耦合臂的曲离角度约为90°


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虽然45度曲离角度的实际，也有理论上的100%耦合效率，但这个间隙在70nm左右，目前的硅波导刻蚀的常规工艺精度在100nm左右，很难实现70nm以内的更高精度控制。


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但如果选择90°左右的耦合臂，100%交叉耦合效率的最佳点的间隙设置约为100-130nm，这个距离是可以通过目前的工艺能力实现的。


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