Ultracompact and Polarization-Independent On-Chip Mode Exchangers Enabled by Subwavelength Grating Metamaterials

超材料 光学 栅栏 极化(电化学) 材料科学 炸薯条 衍射光栅 光电子学 集成光学 耦合模理论 物理 折射率 工程类 电信 物理化学 化学
作者
Zhenzhao Guo,Shengbao Wu,Yunfeng Lai,Shuying Cheng
出处
期刊:Journal of Lightwave Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:43 (1): 308-316
标识
DOI:10.1109/jlt.2024.3451234
摘要

Different from conventional mode-order converters, the mode exchangers (EXC ij ), enabling flexible data exchanging between i - th -mode and j - th -mode, are essential building blocks for passive signal switching, signal routing, and high-capacity mode division multiplexing (MDM) networks. However, mode changers are limited by the strong polarization-dependence, especially on the 220-nm-thick silicon-on-insulator (SOI) platform. In this paper, an ultracompact and polarization-independent EXC 01 and EXC 02 are proposed to overcome this limitation by using MZI-like models. Here, subwavelength grating (SWG) metamaterials are introduced to the input/output Y-branches for mode splitting/combining and one arm for phase shifting. As such, a π phase difference is formed by the SWG-manipulated phase shifter and then the modes guided in branches are combined into the required output modes. The characterizations show low insertion losses (<1.6 dB) and crosstalk (<−15 dB) over bandwidths of 31 nm and 49 nm, for EXC 01 and EXC 02 , respectively. For footprints, EXC 01 /EXC 02 has ultracompact size of 13.42 × 1.704/2.044 × 8.434 μm 2 . For the first time, a polarization-independent mode change between 0- th -mode (0- th -mode) and 1- th -mode (2- th -mode) are achieved and can be applied in in flexible MDM systems, signal routing, passive signal switching and beyond.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
戴维发布了新的文献求助10
刚刚
YYL完成签到,获得积分10
1秒前
hsss驳回了英姑应助
2秒前
tjcu发布了新的文献求助30
3秒前
6秒前
Iridescent完成签到 ,获得积分10
6秒前
西园寺鹿旎应助tjcu采纳,获得30
7秒前
7秒前
8秒前
twistzz完成签到 ,获得积分10
9秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
迷路的初柔完成签到,获得积分10
9秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Zx_1993应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Zx_1993应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
allanqiao发布了新的文献求助10
10秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
桐桐应助MR_Z采纳,获得10
10秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5425117
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4539252
关于积分的说明 14166344
捐赠科研通 4456403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2444186
邀请新用户注册赠送积分活动 1435189
关于科研通互助平台的介绍 1412553