Реальные конструкции прямоугольных световых волноводов
рис.14. Примеры реализации различных оптических волноводных структур. В общем случае волноводные структуры можно разделить на металлические и диэлектрические. Металлические волноводы представляют собой замкнутые металлические трубки или полые протяженные замкнутые стержни прямоугольного сечения. Часто полости, окруженные металлом, заполнены диэлектрическим материалом. Диэлектрические волноводы представляют из себя диэлектрические стержни круглого или прямоугольного сечения. Круглые диэлектрические волокна составляют основу оптоволоконных линий. рис.15. Конкретный пример реализации кремниевой волноводной структуры на поверхности слоя SiO2. Планарные световые волноводы очень редко используются в реальных оптоэлектронных устройствах. Скорее, это модельная задача для выявления основных процессов распространения света в диэлектрических средах. Возможные варианты реализации волноводных структур, встроенных в твердотельные оптоэлектронные устройства показаны на рис.14, и пример конкретной реализации кремниевых прямоугольных волноводных структур на слое SiO2 показан на рис.15. Из рис.15 можно видеть, что поперечные размеры устройств оптической связи в оптоэлектронной интегральной схеме не превышают 400 нм (в отдельных случаях 100 нм), что требует высокого технологического оснащения для изготовления подобных устройств. Фактически это нано- оптоэлектронные устройства (нанофотонные проволоки и прямоугольники). Оптические потери в кремниевых волноводах подобных конструкций составляют порядка 1 дБ/см.
|
