Highly efficient distributed Bragg deflectors for silicon photonic waveguide devices
- Autores: Abdelfettah Hadij El Houati
- Directores de la Tesis: Iñigo Molina Fernández (dir. tes.), Pavel Cheben (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Málaga ( España ) en 2022
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: F.Y. Gardes (presid.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería de Telecomunicación por la Universidad de Málaga
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RIUMA
- Resumen
Esta tesis se centra en el estudio exhaustivo de los acopladores fotónicos integrados pertenecientes a la categoría de deflectores de Bragg distribuidos (DBD) y su implementación en la plataforma de silicio sobre aislante (SOI). Este dispositivo convierte un modo de guía de ondas de canal en un haz confinado en una guíaonda de silicio utilizando una rejilla formada en el núcleo de la guía de ondas. El DBD fue propuesto por primera vez por Stoll en 1978. Stoll previó una multitud de aplicaciones de los DBD, incluyendo la expansión del haz, el filtrado de la polarización, la división del haz y la modulación. Sin embargo, los DBDs han sufrido típicamente altas pérdidas de inserción que han dificultado su uso en aplicaciones prácticas. En esta tesis, desarrollamos estrategias para reducir drásticamente el exceso de pérdidas y demostramos varios dispositivos basados en DBD de baja pérdida en la plataforma SOI.
En primer lugar, desarrollamos varias herramientas y metodologías para el análisis y el diseño eficiente de dispositivos basados en DBD. A continuación, utilizando estas nuevas herramientas, descubrimos que la radiación fuera del chip era el principal factor responsable del exceso de pérdidas observado en trabajos anteriores. A continuación, proponemos y desarrollamos un método de diseño original basado en la condición de haz único, que suprime eficazmente la radiación fuera del chip, lo que permite obtener dispositivos DBD de bajas pérdidas. Sobre la base de estos enfoques originales, se diseñó y demostró experimentalmente un demultiplexor de baja pérdida de longitud de onda. También se ha investigado la sintonización térmica del demultiplexor y la respuesta plana. Por último, exploramos el uso de los dispositivos DBD como elementos de alimentación para antenas emisoras de superficie basadas en rejillas, una aplicación que permite la generación eficiente de haces de espacio libre de gran superficie y altamente direccionales generados en el chip.
