Divisori di lunghezza d'onda in cristallo fotonico ultracompatti e riproducibili in serie Realizzazione di divisori di lunghezza d'onda ultracompatti e riproducibili in serie.

In questo studio abbiamo fabbricato un demultiplexer di lunghezza d'onda per le comunicazioni WDM utilizzando cristalli fotonici. Un demultiplexer di lunghezza d'onda è un dispositivo che divide il segnale integrato riportandolo al suo stato originale nelle comunicazioni WDM. La Fig. 1(b) mostra una micrografia elettronica a scansione dell'elemento fabbricato e la Fig. 1(c) illustra il principio di funzionamento dello splitter di lunghezza d'onda. I segnali integrati vengono immessi dal lato sinistro della Fig. 1(c) attraverso una guida d'onda a filo sottile di silicio (Si) e ogni segnale viene diviso nella direzione superiore destra. A questo punto, il segnale passa attraverso una struttura chiamata risonatore a variazione di larghezza, mostrata nella vista ingrandita in alto a sinistra della Fig. 1(c), e viene quindi diviso. Utilizzando un risonatore a variazione di larghezza, è possibile far passare solo determinati segnali. Abbiamo scelto la struttura del risonatore a variazione di larghezza tra le molte strutture di risonatori disponibili perché le nostre ricerche precedenti hanno dimostrato che è compatibile con il nostro metodo di fabbricazione, la fotolitografia. La parte inferiore della Fig. 1(d) mostra lo spettro di trasmissione del demodulatore di lunghezza d'onda fabbricato; si può notare che è possibile demodulare otto segnali. La parte superiore della Fig. 1(d) mostra come il divisore di lunghezza d'onda possa essere regolato per adattarsi a diversi segnali applicando calore. Ad esempio, applicando 0-30 mW di calore a un segnale verde è possibile regolare i segnali tra 1568 e 1570 nm. Lo schema a occhio per un segnale rosso con un ingresso di segnale a 2,5 Gbps è mostrato al centro della Fig. 1(d). Come si può notare dal confronto con l'eye pattern del riferimento mostrato nell'angolo in alto a sinistra, il segnale da 2,5 Gbps può essere trasmesso senza alcun problema.

Il nostro demultiplexer di lunghezza d'onda che utilizza cristalli fotonici ha il vantaggio di poter ridurre l'area del dispositivo a 1/200.000 di quella di un demultiplexer di lunghezza d'onda convenzionale realizzato in vetro. Inoltre, il metodo di fabbricazione che abbiamo utilizzato, chiamato fotolitografia, ha il vantaggio di una produzione di massa rispetto alla litografia a fascio elettronico, che è stata utilizzata in passato per fabbricare strutture di cristallo fotonico.