Siliciumfotonica
Wat is een juiste reden waarom het moeilijk is om samen met een laser een optische isolator in een optisch siliciumcircuit te integreren?
- AOm licht maar in één richting door te laten is een niet-reciprook effect nodig, bijvoorbeeld van magneto-optische materialen, en die zijn lastig te verwerken in CMOS-processen
- BEen isolator is een component die licht versterkt, en silicium met een indirecte bandovergang kan licht niet versterken, zodat hij na integratie niet werkt
- CEen isolator is een component die licht omzet in elektriciteit, en silicium kan licht van telecomgolflengten niet absorberen
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: A. Om licht maar in één richting door te laten is een niet-reciprook effect nodig, bijvoorbeeld van magneto-optische materialen, en die zijn lastig te verwerken in CMOS-processen
Een optische isolator is een component die licht in de heenrichting doorlaat en terugkerend licht tegenhoudt. Wanneer teruggekaatst licht van buitenaf een laser binnenkomt, wordt de oscillatie instabiel en raken golflengte en uitgangsvermogen verstoord; daarom wordt de laser soms met een isolator beschermd. Niet-reciprociteit, waarbij de lichtgeleiding van de richting afhangt, is met gewone golfgeleidermaterialen niet te verkrijgen; er zijn magneto-optische materialen nodig, zoals granaat, dat in een magnetisch veld het faraday-effect vertoont. Omdat zulke materialen slecht samengaan met CMOS-processen, worden ook oplossingen toegepast om zonder isolator te werken, zoals circuitontwerpen met weinig reflectie en lasers die bestand zijn tegen teruggekaatst licht.