用于波分复用的双层氮化硅垂直光栅耦合器的仿真分析

吉喆; 李东; 付士儒

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20230188

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 36 ›› Issue (04) : 82 -87+113. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20230188

用于波分复用的双层氮化硅垂直光栅耦合器的仿真分析

吉喆, 李东, 付士儒

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摘要

面向波分复用技术提出了一种双层Si₃N₄垂直光栅耦合器结构。基于时域有限差分（FDTD）方法对该结构模型（2D）进行了仿真及优化，重点研究了双层Si₃N₄的宽度、厚度、位置关系以及双层Si₃N₄结构距离光栅的高度对耦合效率的影响。结果表明，对于1 550 nm波长的TE偏振入射光垂直入射，当光栅周期为579 nm,占空比为67.5%,加入厚度为60 nm的金属Al反射镜及双层Si₃N₄结构后，光栅耦合效率超过了94%。与未添加金属反射镜和双层Si₃N₄的垂直耦合光栅相比，耦合效率提高了约46%。