Naqshadeyntaphotonicwareegga isku dhafan
Wareegyada isku dhafan ee sawir-qaadista(PIC) waxaa badanaa loo qaabeeyey iyadoo la kaashanayo qoraallada xisaabta sababtoo ah muhiimadda dhererka waddada ee qalabka interferometer-ka ama codsiyada kale ee xasaasiga u ah dhererka waddada.PICwaxaa lagu sameeyaa iyadoo lagu dhejinayo lakabyo badan (badanaa 10 ilaa 30) wafer, kuwaas oo ka kooban qaabab badan oo polygonal ah, oo badanaa lagu matalo qaabka GDSII. Kahor inta aan faylka loo dirin soo saaraha sawir-maaskarada, waxaa si weyn loo jecel yahay in la awoodo in lagu daydo PIC si loo xaqiijiyo saxnaanta naqshadeynta. Jilidda waxaa loo qaybiyaa heerar badan: heerka ugu hooseeya waa jilidda elektromagnetic-ka saddex-geesoodka ah (EM), halkaas oo jilidda lagu sameeyo heerka hirarka hoose, inkastoo isdhexgalka u dhexeeya atamka ku jira agabka lagu maareeyo miisaanka macroscopic-ga. Hababka caadiga ah waxaa ka mid ah saddex-geesoodka-waqtiga-go'an (3D FDTD) iyo ballaarinta eigenmode (EME). Hababkani waa kuwa ugu saxsan, laakiin waa kuwo aan macquul ahayn waqtiga jilidda PIC oo dhan. Heerka xiga waa jilidda EM ee 2.5-cabbirka ah, sida faafinta iftiinka-farqiga-dhammaadka ah (FD-BPM). Hababkani aad bay u dhaqso badan yihiin, laakiin waxay allabari karaan saxnaan waxayna kaliya qaban karaan faafinta paraxial mana loo isticmaali karo in lagu jilo resonators, tusaale ahaan. Heerka xiga waa jilitaanka 2D EM, sida 2D FDTD iyo 2D BPM. Kuwani sidoo kale waa kuwo dhakhso badan, laakiin waxay leeyihiin shaqeyn xaddidan, sida inaysan ku dayan karin wareegayaasha kala-goynta. Heer dheeraad ah waa jilitaanka gudbinta iyo/ama kala-goynta matrix. Qayb kasta oo weyn waxaa loo yareeyaa qayb leh gelinta iyo wax soo saarka, hagaha hirarka ee ku xiranna waxaa loo yareeyaa wajiga wareegga iyo hoos u dhigista. Jilitaankani aad buu u dhakhso badan yahay. Calaamadda wax soo saarka waxaa lagu helaa iyadoo lagu dhufto matrix-ka gudbinta calaamadda gelinta. Matrix-ka kala-goynta (oo curiyayaasha loogu yeero S-parameters) wuxuu ku dhuftaa calaamadaha gelinta iyo wax soo saarka hal dhinac si loo helo calaamadaha gelinta iyo wax soo saarka ee dhinaca kale ee qaybta. Asal ahaan, matrix-ka kala-goynta wuxuu ka kooban yahay milicsiga gudaha curiyaha. Matrix-ka kala-goynta badanaa wuxuu labanlaab ka weyn yahay matrix-ka gudbinta cabbir kasta. Marka la soo koobo, laga bilaabo 3D EM ilaa jilitaanka matrix-ka gudbinta/kala-goynta, lakab kasta oo jilitaanka ah wuxuu soo bandhigayaa is-weydaarsi u dhexeeya xawaaraha iyo saxnaanta, naqshadeeyayaashuna waxay doortaan heerka saxda ah ee jilitaanka baahiyahooda gaarka ah si ay u wanaajiyaan habka xaqiijinta naqshadeynta.
Si kastaba ha ahaatee, ku tiirsanaanta jilitaanka elektromagnetic-ka ee walxaha qaarkood iyo isticmaalka matrix kala firdhisan/wareejin si loo jilo PIC-ga oo dhan ma dammaanad qaadayso naqshad dhammaystiran oo sax ah oo hor taal saxanka socodka. Tusaale ahaan, dhererka waddooyinka ee khaldan, hagaha mowjadaha badan ee ku guuldareysta inay si wax ku ool ah u xakameeyaan qaababka sare, ama laba hagaha mowjadaha oo aad isugu dhow oo horseeda dhibaatooyin isku xidhka aan la filayn ayaa u badan tahay in aan la ogaan inta lagu jiro jilitaanka. Sidaa darteed, inkastoo qalabka jilitaanka ee horumarsan ay bixiyaan awoodo xaqiijin naqshadeed oo awood leh, haddana waxay u baahan tahay feejignaan sare iyo kormeer taxaddar leh oo uu sameeyo naqshadeeyaha, oo ay weheliso khibrad wax ku ool ah iyo aqoon farsamo, si loo hubiyo saxnaanta iyo isku halaynta naqshadeynta loona yareeyo khatarta xaashida socodka.
Farsamo la yiraahdo FDTD sparse ayaa u oggolaanaysa jilitaannada 3D iyo 2D FDTD in si toos ah loogu sameeyo naqshad PIC oo dhammaystiran si loo xaqiijiyo naqshadda. Inkasta oo ay adag tahay in qalab kasta oo jilitaan elektromagnetic ah uu ku daydo PIC aad u weyn, FDTD frase wuxuu awood u leeyahay inuu ku daydo aag maxalli ah oo aad u weyn. FDTD 3D dhaqameed, jilitaanku wuxuu ku bilaabmaa bilowga lixda qaybood ee goobta elektromagnetic-ka ee ku jira mug gaar ah oo la tiriyey. Marka waqtigu sii socdo, qaybta cusub ee goobta ee mugga ayaa la xisaabiyaa, iwm. Tallaabo kasta waxay u baahan tahay xisaabin badan, markaa waxay qaadataa waqti dheer. FDTD 3D frase, halkii laga xisaabin lahaa tallaabo kasta oo ku taal meel kasta oo mugga ah, liis ka kooban qaybaha goobta ayaa la ilaaliyaa oo aragti ahaan u dhigma mug weyn oo aan kala sooc lahayn oo loo xisaabin karo oo keliya qaybahaas. Tallaabo kasta oo wakhti ah, dhibco ku xiga qaybaha goobta ayaa lagu daraa, halka qaybaha goobta ee ka hooseeya xadka awoodda gaarka ah la dhimo. Qaab-dhismeedyada qaarkood, xisaabintani waxay noqon kartaa dhowr amar oo cabbirkoodu ka dhakhso badan yahay FDTD 3D dhaqameed. Si kastaba ha ahaatee, FDTDS-yada yaryar si fiican uma shaqeeyaan marka ay la macaamilayaan qaab-dhismeedka kala firdhisan sababtoo ah goobtan waqtiga ayaa aad u faafta, taasoo keenta liisas aad u dheer oo ay adag tahay in la maareeyo. Jaantuska 1 wuxuu muujinayaa tusaale sawir-gacmeed oo ah jilitaanka FDTD 3D oo la mid ah kala-qaybiyaha iftiinka kala-soocidda (PBS).
Jaantuska 1: Natiijooyinka jilitaanka ee ka imanaya FDTD-ga 3D ee aan la taaban karin. (A) waa aragti sare oo qaab-dhismeedka la jilaynayo, kaas oo ah isku xidhka jihada. (B) Waxay muujinaysaa sawir-gacmeedka jilitaanka iyadoo la adeegsanayo kicinta quasi-TE. Labada jaantus ee kor ku xusan waxay muujinayaan aragtida sare ee calaamadaha quasi-TE iyo quasi-TM, labada jaantus ee hoosena waxay muujinayaan aragtida isgoyska ee u dhiganta. (C) Waxay muujinaysaa sawir-gacmeedka jilitaanka iyadoo la adeegsanayo kicinta quasi-TM.
Waqtiga boostada: Luulyo-23-2024