Design of high-performance silicon nitride edge coupler based on subwavelength grating

栅栏 材料科学 光电子学 GSM演进的增强数据速率 硅 氮化硅 光学 氮化物 计算机科学 电信 纳米技术 物理 图层(电子)
作者
Shifeng Dai,Fengji Wu,Xintao Gao,Pinghui Wu
出处
期刊:14th National Conference on Laser Technology and Optoelectronics (LTO 2019) 卷期号:: 15-15 被引量:1
标识
DOI:10.1117/12.3076695
摘要

Fiber-to-chip optical interconnects are critical for enabling efficient signal transmission in photonic integrated circuits, especially in data centers and optical communication systems. However, the large mismatch in mode field diameter between standard single-mode fibers and integrated waveguides leads to significant coupling losses. In this work, a compact, broadband, and polarization-insensitive subwavelength grating (SWG) edge coupler is proposed for silicon nitride (Si3N4) waveguides. The coupling performance is evaluated using the finite-difference time-domain (FDTD) method and eigenmode expansion (EME). The designed coupler exhibits a compact length of 55μm with low coupling loss and wide bandwidth. When coupled with a standard single-mode fiber, the minimum coupling losses for the TE0 and TM0 modes are 0.18dB and 0.35dB, respectively. At 1550nm, the corresponding coupling losses are 0.24dB (TE0) and 0.35dB (TM0). The 0.4dB bandwidths are 490nm for TE0 and 350nm for TM0, demonstrating excellent broadband performance. The alignment tolerance analysis shows that the coupling loss fluctuation of the TE0/TM0 mode is 0.5dB/1.4dB in the horizontal deviation of 2μm, and the coupling loss fluctuation of the TE0/TM0 mode is 0.8dB/0.7dB in the vertical deviation of 2μm. Compared to conventional single-taper edge couplers, the proposed design achieves higher broadband coupling efficiency and improved tolerance to fiber misalignment, making it highly suitable for practical packaging and integration.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lonnie完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
开心德地发布了新的文献求助10
刚刚
开心德地发布了新的文献求助10
1秒前
开心德地发布了新的文献求助10
1秒前
开心德地发布了新的文献求助10
1秒前
开心德地发布了新的文献求助20
1秒前
feng完成签到,获得积分10
1秒前
开心德地发布了新的文献求助10
1秒前
null的应助被tomatoGG采纳,获得10
2秒前
开心德地发布了新的文献求助20
2秒前
开心德地发布了新的文献求助10
2秒前
开心德地发布了新的文献求助10
2秒前
开心德地发布了新的文献求助10
2秒前
开心德地发布了新的文献求助10
2秒前
lll完成签到,获得积分10
2秒前
阮小小完成签到 ,获得积分10
3秒前
务实白亦完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
罗氏集团完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
ll完成签到,获得积分10
6秒前
zjh完成签到 ,获得积分10
6秒前
liu完成签到,获得积分10
6秒前
mud发布了新的文献求助20
7秒前
elerain完成签到,获得积分10
7秒前
缥缈云朵完成签到,获得积分10
8秒前
Lucas的应助被day_on采纳,获得10
8秒前
刘Boyce完成签到,获得积分10
8秒前
肥海狸发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
一直成长完成签到,获得积分10
8秒前
dyw完成签到,获得积分20
9秒前
慈祥的夏天的应助被开心德地采纳,获得10
9秒前
11完成签到 ,获得积分10
9秒前
动人的珩发布了新的文献求助10
10秒前
王博完成签到,获得积分10
10秒前
wqdoctor发布了新的文献求助30
10秒前
何何何完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8115697
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9521517
关于积分的说明 21534121
捐赠科研通 7693845
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3413622
关于科研通互助平台的介绍 2539973
邀请新用户注册赠送积分活动 2453622