エッジカプラとは

正解：C. 広い波長範囲で損失を小さくしやすいが、端面の加工が必要で、ウエハのままでは測定しにくい

エッジカプラは、チップの端まで引き出した導波路とファイバを横から突き合わせて結合します。回折を使わないので波長への依存が小さく、OバンドとCバンドをまたぐような広い帯域で1〜2 dB程度以下の小さな損失を得やすく、偏光の違いにも対応しやすい方式です。その代わり、チップを切り出して端面をきれいに仕上げる必要があり、チップの端にしか置けず、ダイシング前のウエハのままでは光を入れにくいという制約があります。表面のどこにでも置けてウエハのまま測れるのはグレーティングカプラの特徴です。

正解：B. 導波路が細くなると光が周囲へ広がってモードが大きくなり、ファイバのモードに合わせやすくなるから

標準的なシングルモードファイバのモードの直径は約9〜10 µmですが、シリコン導波路のモードは1 µm以下と非常に小さく、そのまま突き合わせるとモードの形が合わずに大きな損失が出ます。導波路の幅を先端で100〜200 nm程度まで細くすると、シリコンが光を閉じ込めきれなくなり、光が周囲のクラッドへ大きく広がります。これによりモードを数 µm程度まで広げ、ファイバのモードに近づけます。細くすると閉じ込めはむしろ弱まり、材料の屈折率そのものは変わりません。