Tapered silicon waveguides for low insertion loss highly-efficient high-speed electronic variable optical attenuators

Day, I.E.; Evans, Ivan; Knights, Andrew P.; Hopper, F. L.; Roberts, Steven; Johnston, John W.; Day, S.; Luff, Jonathan; Tsang, Hon Ki; Asghari, Mehdi

doi:10.1109/ofc.2003.1247634

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“…The propagation loss of light along the waveguide due to linear absorption and TPA can be described by (1) where is the propagation direction, is the linear absorption, is the optical intensity, and is the TPA coefficient. Fig.…”

Section: Tpamentioning

confidence: 99%

“…The linear loss of the waveguide was 0.1 dB/cm. The tapered waveguide had etched and doping trenches to either side of the nontapered section and antireflection (AR) coatings on both facets as described in [1]. A distributed feedback (DFB) laser, gain-switched by an electrical impulse generator, was used to produce 40-ps optical pulses with 1-MHz repetition rate.…”

Section: Tpamentioning

confidence: 99%

“…The advances in tapered waveguide designs have resulted in commercially produced SOI waveguides attaining fiber-to-fiber insertion losses of less than 1 dB [1]. However, they have been limited to passive applications because of the indirect bandgap of silicon.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Nonlinear Absorption and Raman Scattering in Silicon-on-Insulator Optical Waveguides

Liang

Tsang

2004

IEEE J. Select. Topics Quantum Electron.

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We study the nonlinearities in silicon-on-insulator (SOI) optical waveguides, which include two-photon absorption (TPA), free-carrier absorption, and spontaneous and stimulated Raman scattering (SRS). We show experimentally that free carriers generated by TPA in the SOI waveguides produce large optical loss at room temperature. The experimental results confirmed the presence of relative optical signal amplification from SRS, but it was found that net gain was hardly achieved because the stimulated Raman gain was less than the induced loss from TPA-generated free carriers at room temperature with continuous-wave pumping source in a SOI rib waveguide. We also experimentally investigated the temperature dependence of Raman scattering in the SOI waveguide and observed the Raman gain to be greater than TPA-generated free-carrier absorption loss at 77 K.

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Section: Tpamentioning

confidence: 99%

Section: Tpamentioning

confidence: 99%

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Nonlinear Absorption and Raman Scattering in Silicon-on-Insulator Optical Waveguides

Liang

Tsang

2004

IEEE J. Select. Topics Quantum Electron.

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“…However, no simple, local probe exists for wafer-scale, nondestructive, optical characterization of on-chip components. Traditional optical coupling methods include end-fire or butt coupling [3][4][5] and prism-based coupling [6,7]. End-fire coupling from free-space or optical fibers can be made highly efficient, even to highindex contrast semiconductor waveguides, through the use of tapered waveguide sections [3][4][5] or other non-adiabatic mode converters [8,9], but they are limited to coupling at the periphery of the chip where a cleaved facet can be formed.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

An optical fiber-taper probe for wafer-scale microphotonic device characterization

Michael¹,

Borselli²,

Johnson³

et al. 2007

Opt. Express

108

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Abstract:A small depression is created in a straight optical fiber taper to form a local probe suitable for studying closely spaced, planar microphotonic devices. The tension of the "dimpled" taper controls the probe-sample interaction length and the level of noise present during coupling measurements. Practical demonstrations with high-Q silicon microcavities include testing a dense array of undercut microdisks (maximum Q = 3.3×10 6 ) and a planar microring (Q = 4.8×10 6 ).

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“…1-side in, 1-side out ), The device comes in 4 or 8 channel configuration, and is based on a classic butterfly housing. Pigtailing of the fiber arrays is based on an adiabatic taper [98].…”

Section: Fiber Pigtailingmentioning

confidence: 99%

Addressing Fiber-to-Chip Coupling Issues in Silicon Photonics

Conejos¹,

Vicente²

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PrefacioEste trabajo trata sobre fotónica de silicio. Trata, pues, de la manipulación de la luz, o fotones. La luz que transporta la información por todo el planeta.La luz de los sistemas de comunicaciones basados en fibraóptica. La fotónica de silicio es la aplicación a estos sistemas fotónicos que usan silicio como medió optico. La fotónica de silicio estudia la manipulación de la luz en dispositivos a una escala sub-micrométrica (hasta nanométrica) para muchas aplicaciones y, por tanto, también para comunicaciones en particular.Cuando empecé mi trabajo en el NTC como estudiante de ingeniería en 2005, este Centro estaba casi empezando a investigar en el campo, especialmente en el tema del acoplo fibra-chip. Tuve así pues el placer de continuar investigando en el tema como estudiante de doctorado, bajo la supervisión de Pablo, a quien estoy muy agradecido por ello. En los pasados cinco años, la fotónica de silicio se ha convertido en un campo muy activo en el grupo, con al menos diez personas investigando en diferentes aplicaciones. Con los años, hemos intentado desarrollar una exhaustiva comprensión de la complejidad de la fotónica de silicio. Este es uno de los propósitos de este libro: compartir nuestra visión.Muchas de las ideas aquí expuestas son resultado de fructíferas discusiones entre compañeros tanto del interior del grupo como de otros grupos de investigación.Con el riesgo de olvidar a alguien, me gustaría mencionar algunas personas por su nombre.Gracias, Javier, por darme la oportunidad de formar parte del NTC, donde durante estos casi cinco años he conocido gente maravillosa y que nunca olvidaré.Gracias, Alex, por tus ltimas correcciones de la Tesis.Gracias especiales a Pablo, por supervisar excelentemente mi trabajo durante este tiempo, y por su siempre humilde apoyo y ayuda.Gracias, Mariam. Guiarte en tu tesis de master y en tu proyecto final de carrera ha sido un placer. Parte de tu trabajo y muchas de tus valiosas aportaciones están, de algún modo, también incluidas en este libro.Gracias, Antoine, por haber sido mi compañero durante este tiempo. Soy consciente de la increíble persona con la que he estado trabajando. Te deseo todo lo mejor con tu tesis, y mucha suerte tanto en lo personal como en lo profesional.Gracias a todos los estudiantes de doctorado del NTC: Carlos, Rubén, Guillermo, Pak, Jesús, Sara, Ana, Javi, Jose, entre otros.Enhorabuena a los recintes Doctores Ruth y Rakesh, a quienes también deseo lo mejor profesionalmente.Gracias al prometedor equipo de encapsulado que está surgiendo en el NTC:Giani y, recientemente, Mercè. Espero sigamos colaborando juntos por muchos años, especialmente en lo que respecta al laboratorio del banco de alineamiento, donde continuaremos pasando buenos ratos.Este trabajo no habría sido posible sin las manos del equipo de fabricación del NTC, quienes, con el objetivo de poder hacer nuestros experimentos, han procesado tantas obleas como ha sido necesario, y empleado siempre el tiempo que se les ha requierido. Gracias Amadeu, Jose, Juan, Laurent, Paco por...

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Tapered silicon waveguides for low insertion loss highly-efficient high-speed electronic variable optical attenuators

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Nonlinear Absorption and Raman Scattering in Silicon-on-Insulator Optical Waveguides

Nonlinear Absorption and Raman Scattering in Silicon-on-Insulator Optical Waveguides

An optical fiber-taper probe for wafer-scale microphotonic device characterization

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