无源器件与耦合

光波导

Optical Waveguide

定义

约束并引导光传播的介质结构,是光子集成芯片内「接线」的基本单元。

图解

把光纤里的光送进芯片,两条路 · 一个从上面进,一个从侧面进光栅耦合(垂直)硅光芯片 · 波导层光栅结构光纤垂直贴近优点:可在晶圆上任意位置布点便于整片晶圆级测试(不必切割)缺点:带宽窄、偏振敏感端面耦合(水平 / 倒锥)硅光芯片 · 波导层倒锥结构光纤水平对接优点:带宽宽、偏振不敏感、损耗低高性能模块与 CPO 的主流选择缺点:只能布在芯片边缘,对切割与对准要求高
光栅耦合与端面耦合 光栅耦合从芯片表面垂直进光,位置自由、便于晶圆级测试;端面耦合从芯片侧面水平进光,带宽与偏振表现更好,但只能布在边缘。高带宽场景(如 1.6T 与 CPO)通常选端面耦合,这也是光纤阵列 FAU 精度要求越来越高的原因。

关键要点

  • 核心参数是传输损耗与弯曲半径:弯曲半径越小越利于高密度集成,但损耗会上升。
  • 硅波导、氮化硅波导、铌酸锂波导的特性差异决定了不同器件平台的适用范围。

相关词条

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