Polarizacijski razcepnik z dielektričnimi metamateriali v silicijevih fotonskih integriranih vezjih

Polarization splitter with dielectric metamaterials in silicon photonic integrated circuits


Andraž Debevc, Miloš Ljubotina, Marko Topič in Janez Krč
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko


POVZETEK - Fotonska integrirana vezja (PIC) na osnovi silicija se že dandanes komercialno uporabljajo v sistemih za optični prenos podatkov znotraj podatkovnih centrov s hitrostmi do 400 Gbit/s in v mnogih drugih aplikacijah. V splošnem so lastnosti gradnikov Si PIC odvisne tudi od polarizacije svetlobe. Zato pri večini aplikacij potrebujemo gradnike za kontrolo polarizacije. V našem prispevku bomo predstavili nov koncept integriranega polarizacijskega razcepnika, ki mešano polarizacijo na vhodu razdeli na TE-polarizacijo na enem izhodu, in TM-polarizacijo na drugem izhodu. Polarizacijski razcepnik temelji na podvalovnodolžinskih strukturah dielektričnih metamaterialov s pomočjo katerih lahko dosežemo visoko zmogljivost.

ABSTRACT - Silicon-based photonic integrated circuits (PICs) are already commercially used today in optical data transmission systems within data centers at speeds up to 400 Gbit/s and in many other applications. In general, the properties of Si PIC components also depend on the polarization of light. Therefore, in most applications we need polarization control building blocks. In our paper, we present a new concept of an integrated polarization splitter, which splits the mixed polarization at the input into TE-polarization at one output and TM-polarization at the other output. The polarization splitter is based on sub-wavelength structures of dielectric metamaterials with the help of which we can achieve high performance.