矽光子

在邊緣耦合器中,使用朝晶片邊緣逐漸縮窄矽波導寬度的反向錐形結構,理由為何?

  1. A因為波導變細時光的侷限增強,端面完全不會反射光
  2. B因為波導變細時光向周圍擴散、模態變大,容易與光纖的模態匹配
  3. C因為波導變細時矽的折射率提高,容易將光從光纖引入
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正確答案:B. 因為波導變細時光向周圍擴散、模態變大,容易與光纖的模態匹配

標準單模光纖的模態直徑約為9~10 µm,而矽波導的模態在1 µm以下,非常小,若直接對接,模態形狀不匹配會產生很大的損耗。將波導寬度在尖端縮窄至100~200 nm左右時,矽無法完全侷限光,光會大幅擴散到周圍的包層。藉此將模態擴大至數 µm左右,接近光纖的模態。變細反而會使侷限減弱,材料的折射率本身也不會改變。

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