Overview of light coupling methods to optical planar waveguides

• Autorzy: Nawrot Urszula , Demuth Mikołaj , Sierakowski Andrzej , Gacka Ewelina , Pałka Krzysztof , Gotszalk Teodor

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.10.01

Warianty tytułu

Przegląd metod sprzężenia światła z optycznymi falowodami planarnymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Due to the growing demands on the speed and amount of data transmission, more and more researchers worldwide are looking for a replacement medium for information transmission. An alternative to standard electronics is integrated optics. However, it is not on the level of development to be used on a large scale. One of the problems is the efficient coupling of the light into integrated structures. This study presents two ways to couple light into such structures and what aspects should be considered when selecting one of these methods.

PL

Ze względu na rosnące wymagania dotyczące szybkości i ilości przesyłanych danych, coraz więcej badaczy na całym świecie poszukuje zastępczego medium do transmisji informacji. Alternatywą dla standardowej elektroniki jest zintegrowana optyka. Nie jest ona jednak na takim poziomie rozwoju, by mogła być wykorzystywana na szeroką skalę. Jednym z problemów jest efektywne sprzężenie światła w zintegrowanych strukturach. W niniejszym artykule przedstawiono dwa sposoby wprowadzania światła do takich struktur oraz aspekty, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze jednej z tych metod.

Słowa kluczowe

EN

optical planar waveguide; integrated optics; optical fiber sensor

PL

światłowód planarny; optyka zintegrowana; czujnik światłowodowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 10
• Strony: 1--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nawrot Urszula

• Department of Nanometrology, Faculty of Electronics, Photonics and Microsystem,Wroclaw University of Science and Technology, Janiszewskiego 11/17, 50- 372 Wroclaw

• https://orcid.org/0000-0002-7207-5680

autor

Demuth Mikołaj

• Department of Nanometrology, Faculty of Electronics, Photonics and Microsystem,Wroclaw University of Science and Technology, Janiszewskiego 11/17, 50- 372 Wroclaw

• https://orcid.org/0009-0002-5151-328X

autor

Sierakowski Andrzej

• Institute of Microelectronics and Fotonics, Łukasiewicz Research Network, Lotników 32/46, 02-668 Warsaw

• https://orcid.org/0000-0002-5482-5812

autor

Gacka Ewelina

• Department of Nanometrology, Faculty of Electronics, Photonics and Microsystem,Wroclaw University of Science and Technology, Janiszewskiego 11/17, 50- 372 Wroclaw

• https://orcid.org/0009-0004-9788-7345

autor

Pałka Krzysztof

• Nanores - Nano Science and Technology Institute, Bierutowska 57-59, Building 17, 51-317 Wrocław

• https://orcid.org/0000-0003-4182-9192

autor

Gotszalk Teodor

• Department of Nanometrology, Faculty of Electronics, Photonics and Microsystem, Wroclaw University of Science and Technology, Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wroclaw

Bibliografia

• [1] Pollock C., Lipson M., Integrated Photonics, Springer Science, Chapter 3 (2003), 43-67
• [2] Watanabe K., Kurata Y., Hiraki T., Nish H., Recent Progress in Optical Waveguide Technologies EnablingIntegration of High-density Compact Photonics, NTT Technical Review, 15 (2017) No. 1
• [3] Chen Ch., Wang J., Optical biosensors: an exhaustive and comprehensive review, Analyst, 145 (2020), 1605
• [4] Peng C., Yang C., Zhao H., Liang L., Zheng C., Chen C., Qin L. Tang H., Optical Waveguide Refractive Index Sensor for Biochemical Sensing, Applied Sciences, 13 (2023), No. 6, 3829
• [5] Lavers C., Itoh K., Wu S. Murabayashi M., Mauchline I., Stewart G., Stout T., Planar optical waveguides for sensing applications, Sensors and Actuators B: Chemical, 69 (2000),1– 2, 85-9
• [6] Chang G., Barshilia D. Chau L., Low-cost planar waveguide-based optofluidic sensor for real-time refractive index sensing, Optics Express, 28 (2020), 19
• [7] Gyeongho S., Seungjun H., Jongwoo P., Kyungmok K., Kyoungsik Y., High-efficiency broadband light coupling between optical fibers and photonic integrated circuits Nanophotonics, 7 (2018) no. 12, 1845-1864
• [8] Pustelny T., Struk P., Numerical analyses of optical couplers for planar waveguides, Opto-Electronics Review, 20 (2012) no. 3, 201-206
• [9] Krasiński P., Planar Optical Waveguide Sensor Structures with Grating Couplers, Proceedings of the III National Conference on Nanotechnology, 116 (2009), 30-32
• [10] Duarte, L., Hernandes, A., Duarte, C., Barêa, L. (2021). Sensitivity improvement in Si3N4 tapered waveguides for compact refractive index sensors, Optics Communications, 499 (2021) 127265
• [11] Saleh B., Teich M. , Fundamentals of Photonics, Wiley, Chapter 9 (2019), 821- 824
• [12] Miller S. , Kaminow I., Optical Fiber Telecommunications II, Academic Press Chapter 14 (1988), 589
• [13] "refractive index info, "[Online]. Available: https://refractiveindex.info/?shelf=main&book=SiO2&page=Mali tson. [Access date: June 20, 2023].
• [14] Utke I., Michler J., Winkler R., Plank H., Mechanical Properties of 3D Nanostructures Obtained by Focused Electron/Ion Beam-Induced Deposition: A Review, Micromachines, 11 (2020), 397
• [15] Kunicki P., Angelov T., Ivanov T., Gotszalk T., Rangelow I., Sensitivity Improvement to Active Piezoresistive AFM Probes Using Focused Ion Beam Processing, Sensors, 19 (2019), 4429
• [16] Llobet J., Gerbolés M., Sansa M., Bausells J., Borrisé X., Pérez-Murano F., Fabrication of functional electromechanical nanowire resonators by focused ion beam implantation, Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS 14(2015), 031207
• [17] Hecht J., Understanding Fiber Optics, Laser Light Press, Chaper 5 (2016, 93-99

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).