Abstract
The work is devoted to the problem of the integration of the photonic integrated circuit with optical fiber. In the standard single mode fibers mode field diameter is greater than the mode field diameter in the waveguide in 3–10 times, so coupling of light has high losses. It was considered lateral coupling between lensed tapered fiber and a small diameter waveguide. It was performed an analytical calculation with the gaussian approximation and modelling of fiber tapered lens for input radiation into the waveguide using the method of propagating beam. As a result, the analytical calculation and simulation derived an optimum radius of curvature of the tapered lens for an effective input of optical radiation in an arbitrary waveguide with a diameter of 3 microns. Lensed tapered fibers were made up by chemical etching followed by arc melting technology and it was received a set of samples with a radius of curvature from 6 to 16 microns. Mode field diameter of samples was measured by the transverse offset technique in the near field, and the focal length was measured by the method of the Fabry-Perot interferometer. The error of measured parameters is no more than 30%, and results are confirmed with analytical calculation and modeling.Received 07.03.2017; accepted 11.05.2017
Highlights
The work is devoted to the problem of the integration of the photonic integrated circuit with optical fiber
In the standard single mode fibers mode field diameter is greater than the mode field diameter in the waveguide in 3–10 times, so coupling of light has high losses
It was considered lateral coupling between lensed tapered fiber and a small diameter waveguide. It was performed an analytical calculation with the gaussian approximation and modelling of fiber tapered lens for input radiation into the waveguide using the method of propagating beam
Summary
В настоящее время одной из основных проблем в области интегральной оптики является проблема интеграции ФИС с волноводами малого диаметра на базе InP, SOI, Si3N4 в оптоволоконные сети [1]. Для снижения оптических потерь при соединении ФИС с ВС обычно используются преобразователи моды. С точки зрения теории лучшим преобразователем является трехмерный рупорный волновод Промежуточным решением является двухслойный рупорный волновод, представляющий собой два двухмерных рупорных волновода (один поверх другого) Недостатком двухслойного рупорного волновода является необходимость использовать как минимум два процесса травления для создания данной структуры в ходе производства ФИС. С практической точки зрения при торцевой стыковке наиболее актуальным преобразователем моды является двухмерный инвертированный рупорный волновод В данном случае преобразователем моды является двухмерный рупорный волновод с решеткой на поверхности [7], к которому под определенным углом подводится торец ВС Преимуществами данной методики являются простота изготовления, низкая чувствительность к смещениям между ВС и преобразователем моды, а недостатками – высокая чувствительность к поляризации, узкая полоса пропускания и высокие оптические потери (обычно до 5 дБ [1]). В результате работы получены и проанализированы новые практические результаты, которые согласуются с рядом теоретических и экспериментальных работ
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
