في الآونة الأخيرة، ذكرت أستاذ جامعة نانجينغ معهد تاو لى من مجموعة أبحاث الحديثة ومعهد هاربين للتكنولوجيا (شنتشن) مجموعة أبحاث أستاذ شياو شومين أحدث ما تحرزه من تقدم في التعاون في مجال الضوئيات الهيكل. صمموا وملفقة مجموعة السيليكون الدليل الموجي وجود ميزات الطوبوغرافية الأبعاد، وذلك باستخدام تأثير اقتران بين وضع طوبولوجيا الصفر، والتنفيذ الناجح لمتانة مقرنة اتجاهي بصري وظيفة شعاع الخائن، والمعارض وعرض النطاق الترددي التشغيل واسع. النتائج إلى "اقتران قوي واسع النطاق البصري صفائف الدليل الموجي الطوبوغرافية" وقد نشرت في مجلة الرائدة في مجال بصري "الليزر والضوئيات من المشاركات" الدولية، واختير كغطاء داخل الحالي. جامعة نانجينغ للوحدة الأولى، وشارك في تأليف أول حديث معهد جامعة نانجينغ 16 على التوالي حمامة بيرسون كلمات وان ومعهد هاربين للتكنولوجيا (شنتشن) أطروحة الدكتوراه للشمس تشاو، أستاذ لى تاو في جامعة نانجينغ ومعهد هاربين للتكنولوجيا (شنتشن) شياو شومين أستاذ مؤلف من ورقة المقابلة.

ويتحقق نقل ومعالجة معظم البصريات المتكاملة المطلوبة عدد من الإشارات الضوئية بين اقتران الدليل الموجي من قبل، وبين تقترن الدليل الموجي حسب مجال زائل، حساسة للغاية لهيكل الدليل الموجي والتباعد. هذه الأماكن المطالب المتطرفة على الدقة تجهيزها والأجهزة الضوئية المتكاملة، ولكن أيضا منذ فترة طويلة عاملا هاما تقييد التكامل الضوئية على نطاق واسع. على الرغم من أن هناك العديد من التقنيات لتعديل الهيكلي والاختلاف تعويض الجهاز، ولكن الحاجة إلى دفع تكلفة استهلاك الطاقة أو تعقيد التنظيم. في السنوات الأخيرة ظهور طوبولوجيا التصميم البصري، وقد أثبتت أقوى خصائص الإرسال الفوتونات، واعدا جدا للاقتران الدليل الموجي الضوئية المتكاملة.

جامعة نانجينغ وHIT (شنتشن) فريق البحث في الأعمال السابقة كانت (فيز. القس بادئة رسالة 123، 165701 (2019)) اهتماما محدودا للطوبولوجيا نظام مجموعة الدليل الموجي البصري، وتأثير اقتران الإرادة طوبولوجيا حدود الدولة وضع الصفر بحيث معين الإزاحة. أدركوا صارم وضع الاسترداد الصفر عن طريق إدخال تنظيم غير الهرمتري. في هذا العمل، واستخدام فريق اقتران تأثير بين الدولة طوبولوجيا الحدود، من خلال تحويل الحقل خفيفة بين حدود مجموعة الدليل الموجي، لتحقيق مقرنة اتجاهي وظيفة التقسيم. وبسبب هذا نتائج اقتران في أصغر تعويض وضع الصفر لا تزال في فجوة الضوئية، والتكوين العام للاضطراب أو انحراف لا إحداث تغييرات في الفرقة يكون لها تأثير كبير على وضع الصفر تعويض، وبالتالي هذه نقطة اقتران وظائف شعاع هي حماية الطوبوغرافية، لديها قوة جيدة والنطاق العريض خصائص التشغيل.

هذا العمل الأول سو Schriffer-هيجر (SSH) نموذج الدليل الموجي تكوين مجموعة، ودرس نظريا بالتفصيل تأثير اقتران نظرا لحجم محدود من طوبولوجيا الحدود طوبولوجيا النظام بين الدول المجاورة لبعضها البعض يتم إنشاء (FIG 1)، في حين أن هذا التأثير اقتران البصرية يمكن استخدامها لتنفيذ وظيفة (بما في ذلك مقرنة اتجاهي وتقسيم). واضح أولا من هيكل الفرقة الضوئية من آثار هذه الوظيفة اقتران التغييرات معامل اقتران إلى حد ما، وخصائص معرض استقرارا (الشكل 2)، ثم إدخال مصطنع بعض التحيز وهيكل المختلين، كانت محاكاة مفصلة والتحقق التجريبي من الدليل الموجي السيليكون (FIG 3 و FIG 4) بناء. مفصل النمذجة النظرية والبيانات التجريبية تشير إلى أن جهاز اقتران على أساس تصميم الطوبوغرافية مقارنة بالأجهزة التقليدية يحمل قوة كبيرة (يحدث الاختلاف الفجوة الدليل الموجي 21-26 من هيكل لا تتأثر). المثير للاهتمام أكثر، النطاق العريض هذا اقتران المعارض تأثير الخصائص (~ 100 نانومتر) (FIG 5)، والتي هي لتوسيع عرض النطاق الترددي الضوئية المتكاملة من المفيد جدا.

وأظهرت دراسة أن عدد وافر من الدول الطوبوغرافية اقتران تأثير يمكن أن توفر المزيد من الحرية في التصميم البصري، وتطوير أفكار جديدة طوبولوجيا يتم تطبيق التصميم البصري للجهاز بصري متكامل. الأهم من ذلك، تقدم الدراسة حلولا جديدة لمعالجة الضوئية الحالية متكاملة معالجة قضايا الخطأ والتسامح وتعمل القضايا عرض النطاق الترددي، ولها حسن التوافق وتطبيق والمتوقع الضوئية على نطاق واسع متكاملة مع عملية التصنيع الحالية.

وأيد هذه الدراسة من قبل وزارة العلوم رئيسيا برنامج وطني R & D، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين، برامج موهبة جامعة نانجينغ دنغفنغ وغيرها من المشاريع.

أوراق تحتوي على وصلة: الشبكي: //doi.org/10.1002/lpor.201900193.

FIG: أولا، تصميم طوبولوجيا الدليل الموجي مجموعة. المتوسط هيكل الطوبوغرافية التخطيطي (أ) واحد الأبعاد SSH نموذج؛ وتخطيطيا (ب) من مقرنة الاتجاه (DC) تنفيذ البنية الطوبوغرافية غير بديهي وهيكل (ج) وظيفة شعاع تقسيم (BS)؛ (DF) المقابلة لهياكل ثلاثة يمكن هيكل حزام؛ (GI) المقابلة لتوزيع eigenmode.

FIG الثانية، طوبولوجيا اضطراب هيكل الفرقة. (A-ج) مختلف المعلمات انتشار ثابت DC حدود الدولة طوبولوجيا مع تغيير في شدة اضطراب الخارجي؛ نتيجة المقابلة (د-و) طوبولوجيا BS.

FIG نتيجة محاكاة جهاز الدليل الموجي ثلاثة السليكون المستندة. طوبولوجيا التخطيطي الاتجاه مقرنة (أ) السيليكون الدليل الموجي مجموعة وهيكل شعاع، ورسم تخطيطي لبنية (ب) مقرنة الاتجاه التقليدي وشاطر الحزمة. (C)، وطوبولوجيا مقرنة اتجاهي، (د) مقرنة الاتجاه التقليدي، (ه) طوبولوجيا شعاع الخائن) و (شعاع التناظرية حالة التقسيم التقليدية إدخال انتشار الضوء حقل التحيز الهيكلي.

الشكل الرابع، (A) مقرنة اتجاهي و (ب) صورة SEM من طوبولوجيا شعاع الخائن (يسار) وتجهيز التجريبي، والتفاصيل ذات الصلة من البناء. (R) نتائج اختبار (أ، ب) اقتران نسبة تختلف مع درجة الهيكلية للانحراف ([إيتا]) يتغير، وإشارة خرج المسجلة على (CF2) اختبار، (ج) طوبولوجيا مقرنة اتجاهي؛ (د) طوبولوجيا شعاع الخائن. ( ه) مقرنة الاتجاه وهو التقليدية؛ (و) شعاع التقليدي، بار = 20m على نطاق و.

الشكل V، إلى جانب نتائج الاختبار عرض النطاق الترددي. (A) اقتران نسبة مقابل الطول الموجي، النار على إشارة الإخراج (ب) الاختبار؛ شريط مقياس = 40m.