基于伴随法逆向设计的硅基分模器
Silicon Mode Splitter Obtained by Inverse Design Based on Adjoint Method作者机构:南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023
出 版 物:《光学学报》 (Acta Optica Sinica)
年 卷 期:2023年第43卷第23期
页 面:165-172页
核心收录:
学科分类:070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学]
主 题:集成光学 硅基光电子学 硅基分模器 逆向设计 伴随法
摘 要:基于伴随优化设计算法逆向设计了一种高集成度硅基分模器。通过优化设计得到横电模TE_(0)和TE_(1)双模分模器的尺寸仅为5.5μm×4μm,其可在不改变模阶数的情况下实现模式高效分离。理论结果显示:当输入TE_(0)模式时,中心波长处的插入损耗和串扰分别为0.14 dB和-23.8 dB;当输入TE_(1)模式时,插入损耗和串扰分别为0.48 dB和-22.45 dB;工作带宽覆盖150 nm时,TE_(0)和TE_(1)模式的插入损耗分别低于0.44 dB和1.16 dB。基于全矢量三维有限时域差分法分析了±15 nm制备容差,两种模式的插入损耗低于0.79 dB,串扰低于-18.37 dB。所提出的紧凑型硅基分模器可应用于片上模分复用系统,为大容量片上光通信和光互联提供可行器件。