High-efficiency grating-couplers: demonstration of a new design strategy.
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DOI：
10.1038/s41598-017-16505-z
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发表时间：
2017-11-30
影响因子：
4.6
通讯作者：
Minzioni P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Marchetti R;Lacava C;Khokhar A;Chen X;Cristiani I;Richardson DJ;Reed GT;Petropoulos P;Minzioni P
我们提出了一个简单而实用的策略，允许设计高效率的光栅耦合器。该技术是基于同时切趾的两个结构参数：光栅周期和填充因子，沿着与光栅耦合器的蚀刻深度的优化。考虑到260 nm Si厚的绝缘体上硅平台，我们在数值上证明了−0.8 dB（83%）的耦合效率，与−0.9 dB（81%）的实验值非常匹配。由于优化的设计，这些结果代表了文献中报道的SOI结构的最佳性能，而无需使用任何背反射器。
We present a simple and practical strategy that allows to design high-efficiency grating couplers. The technique is based on the simultaneous apodization of two structural parameters: the grating period and the fill-factor, along with the optimization of the grating coupler etching depth. Considering a 260 nm Si-thick Silicon-on-insulator platform, we numerically demonstrated a coupling efficiency of −0.8 dB (83%), well matching the experimental value of −0.9 dB (81%). Thanks to the optimized design, these results represent the best performance ever reported in the literature for SOI structures without the use of any back-reflector.
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