Design and fabrication of a high-performance binary blazed grating coupler for perfectly perpendicular coupling

栅栏 材料科学 绝缘体上的硅 光学 闪耀光栅 制作 耦合损耗 衍射光栅 光电子学 带宽(计算) 垂直的 光纤 物理 电信 病理 医学 替代医学 计算机科学 数学 几何学
作者
Jinbin Xu,Sipan Yang,Liying Wu,Liping Xu,Yaqian Li,Rujun Liao,Minni Qu,Xueling Quan,Xiulan Cheng
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:29 (26): 42999-42999 被引量:22
标识
DOI:10.1364/oe.448328
摘要

A high-performance binary blazed grating coupler (BBGC) on a silicon-on-insulator (SOI) platform for perfectly vertical coupling has been proposed. The period and the etching depth of the grating and the fill factors of the sub-gratings are simulated optimally with manufacturable feature sizes, and the coupling efficiency (CE) is as high as −1.78 dB at 1550 nm with a broad 3-dB bandwidth of around 100 nm. Then, a BBGC with the CE of −3.69 dB at 1550.5 nm and a 3-dB bandwidth of about 70 nm was experimentally demonstrated. Moreover, a large process tolerance of about 20 nm on the narrower sub-grating width was proved, achieving the insertion loss lower than −4.64 dB at 1550 nm. The realization of the BBGC on a SOI platform is simple, repeatable, and compatible with standard complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology.
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