Effizienter Spotgrößenumwandler für die Kopplung von höherordentlichen Moden in Faser-Chip-Integrationen

Wir schlagen einen siliziumbasierten Spotgrößenumwandler (SSC) vor und demonstrieren ihn, der aus zwei identischen konischen Kanalwellenleitern und einem Y-Junction besteht. Der SSC ist für die Kopplung von Faser zu Chip im ersten Modus konzipiert, basierend auf der Modusblüten-Trennung und der Rekombinationsmethode. Im Vergleich zu einem traditionellen SSC auf dem Chip ist diese Methode überlegen, da sie die Kopplungsverluste bei der Handhabung höherordentlicher Moden reduziert. Nach unserem besten Wissen präsentieren wir die ersten experimentellen Beobachtungen eines höherordentlichen SSC, das vollständig mit einem Standard-Fertigungsprozess kompatibel ist. Mittlere Kopplungsverluste von 3 und 5,5 dB werden durch Simulation vorhergesagt und experimentell demonstriert. Eine vollständig abgedeckte 3 dB-Bandbreite über einen Wellenlängenbereich von 1515-1585 nm wurde experimentell beobachtet.