矽光子
以氧化層（SiO2，折射率約1.45）包圍矽波導（折射率約3.5）的結構，其特徵下列何者正確？
- A因折射率差大，光容易向外洩漏，只能以比光纖更大的半徑彎曲波導，不適合整合
- B因折射率差大而能緊密侷限光，可用數 µm的小半徑彎曲，能高密度排列元件
- C折射率差越大越不易受側壁粗糙的影響，傳播損耗可小到與光纖相當
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正確答案：B. 因折射率差大而能緊密侷限光，可用數 µm的小半徑彎曲，能高密度排列元件
光在高折射率的核心（core）與低折射率的周圍（包層，cladding）之界面發生全反射而被侷限，折射率差越大侷限越強。矽與氧化層的差約為2，比光纖核心與包層的差（不到1%）大上好幾個數量級，因此能製作截面約0.5 µm × 0.22 µm的細波導，彎曲半徑也可縮小至數 µm。另一方面，折射率差越大，光越容易因側壁粗糙而散射，傳播損耗雖視條件而定，但典型的條形波導約為1～3 dB/cm左右（脊形波導或低損耗製程則更低），遠大於光纖（約0.2 dB/km）。