home

Линзованные волоконные световоды

?
ЛИНЗОВАННЫЕ ВОЛОКОННЫЕ СВЕТОВОДЫ
П. В. Карнаушкин, Р. С. Пономарев
Пермский государственный национальный исследовательский университет,
614990, Пермь, Букирева, 15
В настоящее время одной из основных проблем в области интегральной оптики
является проблема соединения фотонной интегральной схемы с волноводами
малого диаметра и волоконными световодами. В стандартных одномодовых волоконных световодах диаметр распространяющейся моды оптического излучения составляет около 10 мкм при длине волны 1.55 мкм и превышает диаметр
моды в волноводе ФИС в 3–40 раз. Вследствие этого при стыковке возникают
оптические потери и паразитная засветка соседних волноводов. Данная работа
посвящена линзованным ВС, как средству снижения потерь при соединении
ФИС с ВС. В работе проведено исследование ввода оптического излучения из
разных конусных линз в канальный волновод Si3N4 с шириной 3 мкм и толщиной 0.3 мкм. В результате исследования получена экспериментальная зависимость потерь оптического сигнала от диаметра поля моды линзы. Показано, что применение конусных линз в среднем снижает потери на 5–7 дБ.
Ключевые слова: фотонная интегральная схема; волновод; линзованное волокно

LENSED OPTICAL FIBERS
P. V. Karnaushkin, R. S. Ponomarev
Perm State University, Bukireva St. 15, 614990, Perm
Currently, one of the main problems in the field of integrated optics is the problem of
coupling the photonic integrated circuit with small-diameter waveguides and optical fibers. In standard single-mode optical fibers the diameter of the propagating mode is
about 10 μm at a wavelength of 1.55 μm and exceeds the diameter of the mode in the
waveguide in 3-40 times. As a result, optical losses and parasitic illumination of neighboring wave-novices occur during edge coupling. This work is devoted to lensed fiber
as a means of reducing coupling losses between waveguide and fiber. In this work, it
was made an investigation of the input of optical radiation from different cone lenses
into a channel waveguide of Si3N4 with a width of 3 μm and a thickness of 0.3 μm. As
a result of the study, the experimental dependence of optical signal losses on the diameter of the mode field of the lens was obtained. It is shown that the use of cone lenses
reduces losses by 5-7 dB.
Keywords: optical integrated circuit; waveguide; lensed fiber

Объектом работы являются фотонные интегральные схемы (ФИС).
Спектр применения ФИС широк и включает: телекоммуникации (демультиплексоры, мультиплексоры, переключатели) [1], навигацию (гироскопы) [2],
датчики физический величин (температуры, давления, ускорения, системы
мониторинга) [3], медицину (биосенсоры) [4]. Для поддержания одномодового режима канальные волноводы ФИС создаются миниатюрными с размерами от 0.2 до 3 мкм, в 3–40 раз меньшими диаметра светопроводящей
жилы волоконных световодов (ВС). При соединении таких волноводов с
18