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Compact and high-efficient wavelength demultiplexing coupler based on high-index dielectric nanoantennas

Chinese Physics B 2018年第9期27卷 327-332页

作者：谭敬丰庞画孟凤凯蒋进 State Key Laboratory for Mesoscopic Physics School of Physics Peking University

Wavelength demultiplexing waveguide couplers have important applications in integrated nanophotonic devices. Two of the most important indicators of the quality of a wavelength demultiplexing coupler are coupling efficiency and splitting ratio. In this study, we utilize two asymmetric high-index dielectric nanoantennas directly positioned on top of a silicon-on insulator waveguide to realize a compact wavelength demultiplexing coupler in a communication band, which is based on the interference of the waveguide modes coupled by the two nanoantennas. We add a Au substrate for further increasing the coupling efficiency. This has constructive and destructive influences on the antenna＇s in-coupling efficiency owing to the fabry-perot（fp） resonance in the SiO2 layer. Therefore, we can realize a wavelength demultiplexing coupler with compact size and high coupling efficiency. This coupler has widespread applications in the areas of wavelength filters,on-chip signal processing, and integrated nanophotonic circuits.

关键词： wavelength demultiplexing coupler high-index dielectric nanoantenna coupling efficiency fabry-perot（fp） resonance

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