Divisor de haz de polarización extremadamente pequeño basado en un acoplador de interferencia multimodo con una guía de ondas plasmonica híbrida de silicio

Se propone un nuevo divisor de haz de polarización (PBS) con una huella extremadamente pequeña basado en un acoplador de interferencia multimodo (MMI) con una guía de onda plasmonica híbrida de silicio. La sección MMI, cubierta parcialmente con una tira de metal, está diseñada para lograr imágenes espejo para la polarización TE. Por otro lado, para la polarización TM, casi no hay efecto MMI ya que los modos TM de orden superior apenas se excitan debido al efecto plasmonico híbrido. Con este diseño, todo el PBS, incluida la sección MMI de 1.1 μm de largo así como la sección de salida, tiene una huella tan pequeña como ∼1.8 μm×2.5 μm. Además, el proceso de fabricación es sencillo ya que las dimensiones de la guía de onda son relativamente grandes (por ejemplo, los anchos de las guías de entrada/salida w ≥300 nm y el ancho de MMI w(MMI)=800 nm). Las simulaciones numéricas muestran que el PBS diseñado tiene un amplio ancho de banda de ∼80 nm para un ER >10 dB, así como una gran tolerancia de fabricación para permitir una variación del ancho del núcleo de silicio de -30 nm<Δw<50 nm y una variación del ancho de la tira de metal de -200 nm<Δw(m)<0.