Twin waveguide based design for photonic integrated circuits

Details Twin waveguide based design for photonic integrated circuits Twin waveguide based design for photonic integrated circuits

G - Physics

02

B

G02B 6/122 (2006.01) G02B 6/26 (2006.01) G02F 1/295 (2006.01)

Patent

CA 2335942

An asymmetric twin waveguide (ATG) structure (11) significantly reduces the negative effects of inter-modal interferences in symmetric twin-waveguide structures and which can be effectively used to implement a variety of optical devices. The ATG structure (11) of the invention can be monolithically fabricated on a single epitaxial structure without the necessity of epitaxial re-growth. The effective index of the passive waveguide in the ATG is varied from that of a symmetric twin waveguide such that one mode of the even and odd modes of propagation is primarily confined to the passive waveguide and the other to the active waveguide (71). The different effective indices of the two coupled waveguides result in the even and odd modes becoming highly asymmetric. The mode with the larger confinement factor in the active waveguide (71) experiences higher gain and becomes dominant. Furthermore, a grating region is incorporated atop the passive waveguide (125) to select certain frequencies for transmission of light through the passive waveguide (125).

L'invention concerne une structure (11) à guide d'ondes double asymétrique (ATG) qui réduit sensiblement les effets négatifs des interférences intermodales dont souffrent les structures à guides d'ondes doubles symétriques. On peut l'utiliser efficacement pour mettre en oeuvre divers dispositifs optiques. La structure ATG de cette invention (11) peut être fabriquée en un bloc à partir d'une structure épitaxiale unique, sans qu'il y ait besoin d'une reformation épitaxiale. L'indice effectif du guide d'ondes passif faisant partie de l'ATG est modifié par rapport à celui d'un guide d'ondes double symétrique de manière à ce que l'un des modes de propagation, pair ou impair, soit en priorité confiné au guide d'ondes passif, l'autre étant confiné au guide d'ondes actif (71). Comme les indices effectifs des deux guides d'ondes couplés sont différents, les modes pair et impair deviennent fortement asymétriques. Le mode possédant un plus grand facteur de confinement dans le guide d'ondes actif (71) se caractérise par un gain plus important et devient dominant. En outre, on a intégré une zone réseau à la partie supérieure du guide d'ondes passif (125) afin de sélectionner certaines fréquences pour la transmission de la lumière à travers dudit guide d'ondes passif (125).

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