Оптические свойства широких одномодовых канальных волноводов с наложенной полоской и дифракционной решеткой

Исследуются новые широкие одномодовые канальные оптические волноводы с наложенной полоской и решеткой (НПР) из нитрида кремния на буферном окисном слое планарного волновода кремний-на-изоляторе. Центральная полоска шириной 10 мкм формирует канальный многомодовый волновод, а дифракционные решетки с периодом 0.6 мкм, изготовленные на краях структуры, создают зависящие от номера моды дополнительные потери за счет излучения в окружающую среду. Оптические свойства предлагаемых волноводов обсуждаются с использованием результатов трехмерного численного моделирования методами FDTD и BPM. Показано, что широкий НПР-волновод является практически одномодовым, так как обладает малыми потерями на распространение (~0.3 дБ/см) для фундаментальной моды и высоким (до -20 дБ/см) уровнем потерь для мод высокого номера. Новые НПР-волноводы являются КМОП-совместимыми и могут стать базовыми для создания различных фотонных элементов, в том числе перестраиваемых оптических фильтров и мультиплексоров на основе многоотражательной технологии.