Siliziumphotonik
Welche Erklärung des Cut-back-Verfahrens zur Messung der Ausbreitungsverluste von Silizium-Wellenleitern ist richtig?
- AStarkes Licht wird in einen einzelnen Wellenleiter eingekoppelt, und die Ausbreitungsverluste werden aus der Änderung der Farbe (Wellenlänge) des Lichts am Ausgang bestimmt
- BDie Verluste von Wellenleitern unterschiedlicher Länge werden gemessen; aus der Steigung über der Länge ergeben sich die Ausbreitungsverluste, aus der Extrapolation auf die Länge 0 die Koppelverluste
- CDer Wellenleiter wird durchtrennt, der Querschnitt im Elektronenmikroskop betrachtet und die Verluste allein aus der Größe der Seitenwandrauigkeit berechnet
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Antwort: B. Die Verluste von Wellenleitern unterschiedlicher Länge werden gemessen; aus der Steigung über der Länge ergeben sich die Ausbreitungsverluste, aus der Extrapolation auf die Länge 0 die Koppelverluste
Da auch am Ein- und Ausgang des Wellenleiters durch die Kopplung mit der Faser Verluste entstehen, lassen sich Ausbreitungs- und Koppelverluste allein durch Messen der Transmission eines einzelnen Wellenleiters nicht trennen. Beim Cut-back-Verfahren werden Wellenleiter gleicher Struktur, die sich nur in der Länge unterscheiden (z. B. 1, 2 und 4 cm), vorbereitet, die Gesamtverluste in dB gemessen und über der Länge aufgetragen. Die Steigung der Geraden entspricht den Ausbreitungsverlusten pro 1 cm (dB/cm), der Wert bei Länge 0 (Achsenabschnitt) der Summe der Koppelverluste an Ein- und Ausgang. Entscheidend für die Genauigkeit sind einheitliche Koppelbedingungen; häufig wird mit Gitterkopplern gleicher Form auf dem Wafer gemessen.