TÍCH HỢP CHUYỂN ĐỔI VÀ ĐỊNH TUYẾN MODE QUANG TRÊN CHIP 5 ĐẦU RA SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG GHÉP KÊNH THEO MODE

Tóm tắt

Bài báo trình bày một đề xuất mới của một thiết bị sử dụng trong hệ thống ghép kênh theo mode, tích hợp 2 chức năng chuyển đổi và định tuyến mode có 5 đầu ra khi xử lý 5 mode khác nhau ở đầu vào. Thiết bị được thiết kế gồm 1 ống dẫn sóng (1x5-Y), 1 bộ giao thoa đa mode (5x5-MMI) và 2 bộ dịch pha để định tuyến các mode TE₀ ở 5 đầu ra. Thiết bị thực hiện được chức năng chuyển đổi lần lượt 5 luồng tín hiệu ở đầu vào tương ứng với các mode khác nhau: TE₀, TE₁, TE₂, TE₃ và TE₄ thành 5 luồng tín hiệu ở mode cơ sở (mode TE₀), sau đó định tuyến chúng ở 5 đầu ra khác nhau. Thiết bị được tính toán thiết kế hoạt động tại bước sóng 1550 nm. Quá trình tối ưu hóa và mô tả hoạt động được thực hiện bằng phương pháp truyền chùm tia ba chiều 3D-BPM. Kết quả mô phỏng cho thấy trong dải rộng 15 nm của băng tần C (1530 nm - 1565 nm) thiết bị đề xuất có suy hao chèn rất thấp, bé hơn 0,5 dB (tương ứng với hiệu suất truyền dẫn > 90%) và nhiễu xuyên kênh rất nhỏ, bé hơn -14 dB (< 4%). Riêng tại bước sóng 1550 nm, suy hao chèn và nhiễu xuyên kênh đạt được các giá trị tốt hơn, lần lượt là > 94,4% và < -14,2 dB. Thiết bị được thiết kế với cấu trúc đơn giản, gồm 1 ống dẫn sóng (1x5-Y), 2 bộ dịch pha kết hợp với 1 bộ giao thoa đa mode (5x5-MMI) nên có thể giảm nhỏ kích thước (Wmmi×Lmmi×H=6 µm×138 µm× 0,5 µm) và nâng cao hiệu suất truyền dẫn.