Thiết kế và tối ưu mô phỏng số một cấu trúc phân chia 3 db đồng thời ba mode dựa trên cấu trúc tiếp giáp chữ ψ sử dụng ống dẫn sóng quang tử silic

Thiết kế và tối ưu mô phỏng số một cấu trúc phân chia 3 dB đồng thời ba mode dựa trên cấu trúc tiếp giáp chữ ψ sử dụng ống dẫn sóng quang tử silic Trương Cao Dũng1, Nguyễn Thị Hằng Duy1 1Học viện Công[.]

Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 Điện tử, Truyền thông Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Thiết kế tối ưu mô số cấu trúc phân chia 3-dB đồng thời ba mode dựa cấu trúc tiếp giáp chữ ψ sử dụng ống dẫn sóng quang tử silic Trương Cao Dũng1, Nguyễn Thị Hằng Duy1 Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Email: dungtc@ptit.edu.vn, duynth@ptit.edu.vn Abstract – Trong báo này, chúng tơi trình bày thiết kế mô số vi mạch quang tử chia công suất 1:2 với tỷ lệ 50:50 cho ba mode đồng thời Cấu trúc đề xuất thiết kế dựa tảng vật liệu SOI với phiến có độ dày lớp silic 220nm theo tiêu chuẩn công nghệ chế tạo vi mạch VLSI Tồn cấu trúc hình học tối ưu hóa đánh giá hiệu quang học thực qua phương pháp mô số 3D-BPM Kết mơ cho thấy cấu trúc đề xuất có suy hao chèn I.L thấp với biến động nhỏ 5dB khoảng rộng 100nm Bên cạnh đó, cấu trúc đề xuất có dung sai tương đối cao tương ứng với mức dung sai theo chiều rộng chiều cao đạt ΔW=20nm Δh= 10nm với thăng giáng I.L khơng vượt q 1.5dB Tồn cấu trúc tiêu tốn khơng gian tích hợp nhỏ 10μm50μm Những ưu điểm hiệu quang học đưa đến tiềm hứa hẹn vi mạch quang ứng dụng để xây dựng thành phần xử lý chức đa dạng vi mạch tích hợp quang tử cỡ lớn cơng nghệ ghép kênh phân chia theo mode (MDM) băng rộng Keywords – chia 3dB, ba mode đồng thời, tiếp giáp chữ Ψ, ống dẫn sóng, quang tử silic, cơng nghệ MDM Hình Cấu trúc vi mạch quang tử phân chia 3-dB cho ba mode dựa vật liệu SOI ống dẫn sóng dạng kênh: (a) hình chiếu bằng, (b) hình chiếu cạnh I.GIỚI THIỆU Gần đây, kỹ thuật ghép kênh phân chia đa mode MDM (mode division multiplexing) [1], [2] coi giải pháp triển vọng, với kỹ thuật ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM) để tăng dung lượng băng thơng, có khả phá vỡ quy tắc giới hạn định lý thơng tin Shanon [3], [4] Do đó, việc xem xét hệ thống truyền dẫn bao gồm N mode bước sóng hệ thống truyền dẫn MDM kết hợp với M bước sóng hệ thống truyền dẫn WDM có tổng dung lượng N × M lần so với kênh đơn vị [5]–[7] Với gia tăng liên tục đáng kể nhu cầu liệu, việc tích hợp mật độ cao thành phần quang tử silic có ý nghĩa quan trọng giá thấp, mức tiêu thụ điện thấp hiệu suất cao Các thiết bị hệ thống lai MDM-WDM áp dụng để đạt chức đa dạng khối để xây dựng hệ thống MDM quy mô chip dựa tảng silicon chất cách điện (SOI) Một số hệ thống MDM-WDM chứng minh thực tế mode dẫn (guided mode) coi kênh truyền dẫn độc lập hệ thống thông tin quang, ứng dụng hệ thống trung tâm liệu hệ thống thông tin quang truy nhập khoảng cách ngắn [8], [9] Trong hệ thống thơng tin quang, cơng suất 50:50 hay cịn gọi chia 3-dB đóng vai trị quan trọng Chúng ta tìm thấy vai trị mạch phân chia 3-dB cấu điều chế biên độ hay điều chế đa mức [10]–[12], chuyển mạch quang cấu hình 12 cách kết hợp giao thoa cấu hình ghép định hướng hay ISBN 978-604-80-7468-5 cấu hình giao thoa Mach-Zehnder (MZI) [13], cấu chuyển mạch bảo vệ đường quang theo cấu hình 1:1(cấu hình hot-standy) hay 1+1 (chuyển mạch chọn lọc thu) [14], cấu chuyển đổi mức lượng tử Các ghép định hướng [15],[16], giao thoa đa mode [17], ghép đoạn nhiệt (adiabatic coupler) [17],[18] ba dạng điển hình của chia 3-dB quang Tuy nhiên, phân chia đề xuất hỗ trợ hoạt động cho hầu hết tín hiệu quang đơn mode Trong báo này, đề xuất thiết kế cho phân chia 3-dB cho ba mode dẫn ống dẫn sóng dựa quang tử silic Nghiên cứu thiết kế tảng vật liệu SOI tương thích cơng nghệ chế tạo vi mạch CMOS Tồn tiến trình tối ưu hóa, đánh giá đặc tính quang học thực thông qua mô số 3D-BPM II THIẾT KẾ CẤU TRÚC VÀ PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG A Mơ tả cấu trúc nguyên lý hoạt động chung Sơ đồ cấu trúc cấu kiện quang tử phân chia 3-dB ba mode dẫn ống dẫn sóng quang mơ tả Hình1 Cấu trúc ống dẫn sóng gồm cấu trúc ống dẫn sóng theo cấu hình 1:2 đối xứng Cơ cấu bao gồm nhánh ống dẫn sóng đầu vào theo kiểu tiếp giáp hình chữ Ψ (Ψjunction coupler) kiểu mũi đinh ba với phần gốc ống dẫn sóng đa mode hỗ trợ hoạt động ba mode theo phân cực TE (transverse electric) với độ rộng gốc (stem width) Ws Cấu trúc thiết kế gồm ba cấu tiếp giáp hình chữ Ψ 399 Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 Điện tử, Truyền thông Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Hình Đặc tính phân bố điện trường đặc tính quang theo đáp ứng bước sóng truyền qua tiếp giáp chữ Ψ: (a,d) cho mode TE0, (b,e) cho mode TE1 (c,f) cho mode TE2 với kích thước với số đầu vào hai số dùng cho hai nhánh đầu Cấu kiện sử dụng ba tiếp giáp hình chữ Y (Tiếp giáp chữ Y coupler) để chia nhánh ghép theo chế giao thoa đa mode cấu hình 22, gọi ghép 22 MMI (multimode interference coupler) có chiều dài ký hiệu LMMI ba lần chiều dài phách (ký hiệu 3Lπ) Thiết bị quang thiết kế sử dụng hai dịch pha (phase shifter) với góc dịch pha cần thiết π để tạo chế kết hợp tín hiệu quang thích hợp nhằm tạo dạng lại ba mode mong muốn với tỷ lệ phân chia công suất 50:50 Lõi ống dẫn sóng sử dụng vật liệu silic (Si), lớp vỏ thủy tinh silic (SiO2) thiết kế để hoạt động cho ba mode TE với bước sóng trung tâm hoạt động λ=1550nm Cấu trúc ống dẫn sóng ứng dụng tiêu chuẩn thiết kế cơng nghiệp thiết bị, vi mạch tích hợp quang tử đại ngày Điều hai lý do: thứ chúng sử dụng từ SOI (silicon-on-insulator wafer) tiêu chuẩn với bề dày 220-nm sử dụng công nghiệp chế tạo vi mạch điện tử để sản xuất chip vi mạch VLSI; thứ hai với bề dày 220nm, mode quang tử dẫn đa mode theo phương chiều rộng (không thể dẫn mode bậc cao mà phân chia theo chiều cao lớp lõi silic) phân cực TE phổ bước sóng hoạt động 1550nm Do đó, thiết kế quang tử, người ta sử dụng ống dẫn sóng làm từ phiến SOI tiêu chuẩn (220nm-thickness) Trong thiết kế này, thiết bị phân chia mode quang thiết kế theo dạng ống dẫn sóng dạng kênh (để dễ chế tạo mặt nạ cho trình sản xuất) với lớp lõi silic lớp vỏ thủy tinh silic có chiết suất tương ứng nr=3.465, nc=1.445 bước sóng 1550nm Tồn ống dẫn sóng chế tạo theo phương pháp quang khắc đại, chẳng hạn sử dụng chùm điện tử (Ebeam writing) kỹ thuật ăn mòn khô (dry etching) sử dụng kỹ thuật plasma ghép cảm ứng ICP etching (inductively coupled plasma etching) [19] kỹ thuật quang khắc tia cực tím - DUV lithography (deep ultra violet photolithography) với chiều cao kênh 220 nm từ phiến SOI tiêu chuẩn (lớp kênh dẫn Silic cao 220 nm) B.Bộ ghép tiếp giáp chữ Ψ Gốc đầu tiếp giáp hình chữ Ψ đối xứng, thân khớp nối tiếp giáp hình chữ Ψ ống dẫn sóng hỗ trợ truyền mode, để hỗ trợ truyền mode W0 nằm khoảng từ 0.7µm-1.2µm Trong thiết kế này, chúng tơi chọn Ws có chiều rộng µm để hỗ trợ hoạt động cho ba mode ISBN 978-604-80-7468-5 theo phân cực TE vốn mode phổ biến sử dụng dẫn sóng mạch quang tử tích hợp, bao gồm TE0, TE1 TE2 Điều giải thích mode TE dẫn ống dẫn sóng chế tạo từ phiến SOI tiêu chuẩn (standard silicon-on-insulator wafer) dày 220nm sử dụng làm phiến sản xuất chip VLSI theo tiến trình cơng nghệ CMOS, mode TE xuất theo phương chiều rộng ống dẫn sóng mà theo phương chiều cao tồn đơn mode Sau đó, ống dẫn sóng ghép với ống dẫn sóng, ống ống thẳng có độ rộng Wb= 0,5 µm vs chiều dài Ls=120 µm, hai ống dẫn sóng hai bên đối xứng dạng hình sin (sinusoidal-bent waveguide hay cịn gọi S-bent waveguide) có độ rộng Wa=0.4 µm với chiều dài chiều rộng ngang tương ứng Ls G=1.6µm Bộ ghép tiếp giáp hình chữ Ψ cho phép chọn lọc mode phù hợp moment sóng mà mode TE0 ống dẫn sóng giữa, mode TE1 mode TE2 sang hai bên nhánh đối xứng thể qua kết mô số phương pháp truyền chùm không gian ba chiều 3D-BPM (three dimensional-beam propagation method) Đặc tính quang mơ số cho thấy đáp ứng phổ rộng ghép tiếp giáp hình chữ Ψ thiết kế C.Tiếp giáp chữ Y ghép giao thoa đa mode 22 MMI Để nhận chức phân chia ba tín hiệu mode trực giao TE0, TE1, TE2 cách cân theo tỷ lệ 50:50 (3-dB coupler), sử dụng tiếp giáp chữ Y (tiếp giáp chữ Y) có hai nhánh hình sin có cấu trúc đối xứng kết hợp với ghép giao thoa đa mode MMI (multimode interference coupler) [20], tín hiệu qua tiếp giáp chữ Y chia đơi tính chất đối xứng Tiếp giáp chữ Y nối với ống dẫn sóng trident coupler có độ rộng ống dẫn sóng Wb , nhánh hình sin (S-bent waveguide) tiếp giáp chữ Ψ nối với Tiếp giáp chữ Y có độ rộng ống dẫn sóng Wa Kết hợp hai nhánh hai tiếp giáp chữ Y có độ rộng Wa Wb qua bộ ghép 22 MMI1 với độ rộng WMMI1=2.05µm, nhánh cịn lại lấy tương tự qua 22 MMI2 Hai 22 MMI có độ dài rộng (lý tưởng nhau) đối xứng với thấy Hình1 Nhánh cịn lại tiếp giáp chữ Y nối với dịch pha (bộ phase shifter) Tiếp theo, đầu hai 22 MMI thứ thứ hai tầng nối với hai ống dẫn sóng có độ rộng Wa Wb để nhận ảnh soi gương, hai ống dẫn sóng qua hai 22MMI tầng lại nối với 22 MMI3 tầng thứ hai với độ rộng nhánh đầu vào Wa MMI tầng thứ hai có độ rộng WMMI3=1.7µm Hoạt động ghép 22 MMI đề xuất tuân theo hiệu ứng giao thoa Talbot [21] Trong chế giao thoa tổng quát GI (general interference) [22]–[24], biên độ (amplitude) tín hiệu pha (phase) qua ghép MMI thay đổi tùy thuộc vào độ dài MMI vị trí vào ống dẫn sóng truy nhập (đơn mode) ghép ống dẫn sóng MMI Theo lý thuyết giao thoa đa mode, ảnh soi gương 22 qua ghép 22 MMI (nghĩa 22 MMI đóng vai trị xun chéo) có độ dài LMMI = 3Lπ Trong 400 Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 Điện tử, Truyền thông Công nghệ Thơng tin (REV-ECIT2022) Đặc tính truyền đạt Góc dịch pha theo độ Dịch pha chọn Chiều rộng dịch pha Bước sóng, λ (μm) Hình Kết mô để chọn độ rộng dịch pha đạt dịch pha π-radian Hình 5: Đặc tính hiệu quang học thiết bị phụ thuộc vào bước sóng hoạt cho mode theo phân chia tỉ lệ 50:50 Lπ chiều dài nửa phách (half beat length) tức phat hay đổi π-radian tính theo cơng thức sau [21]: dạng (reform) tín hiệu ban đầu truyền Qua hai 22 MMI tín hiệu bị lệch pha π so với tín hiệu ban đầu, qua lần qua 22 MMI có độ dài 3Lπ bị lệch pha π/2 (vì chia hai nhánh) so với tín hiệu đưa vào Để thu tín hiệu ban đầu nhánh chúng tối nối thêm dịch pha có ΔΦ = π để cân lại pha tái hợp đường quang đầu cuối L  4neff We2 (1) 3 Trong đó: We  WMMI   n  n2  eff c   0.5 (2) Ở đây, We độ rộng hiệu dụng mode tính theo độ sâu thẩm thấu trường mode TE, bước sóng hoạt động, neff sổ hiệu dụng lớp lõi, nc số khúc xạ lớp vỏ Để tăng cường hiệu truyền qua mode, ống dẫn sóng giảm dần tuyến tính đặt để liên kết với ống dẫn sóng trước sau ghép với MMI Chúng sử dụng mô BPM để tối ưu hóa độ dài LMMI để ảnh soi gương mong muốn qua MMI tương ứng Theo phương trình (1) (2) chúng tơi tính độ dài MMI tối ưu truyền tốt mong muốn Lπ_MMI1 = Lπ_MMI2 =33.5µm Lπ_MMI3=23,25µm D.Bộ dịch pha Bộ dịch pha PS (phase shifter) dùng để điều biến thay đổi pha đường quang đến giá trị định cho kết hợp tín hiệu quang nguồn phát (với tần số, (a) (b) (c) Hình Mẫu đường bao điện trường (contour map) cho tách ghép kênh phân chia cho mode đề xuất: (a), (b), (c) mode TE0, TE1, TE2 theo tỉ lệ 50:50 Trong báo này, dịch pha thiết kế ống dẫn sóng hình cánh bướm (butterfly shape) để tạo dịch pha thụ động sử dụng sơ đồ cấu trúc hình Chiều dài Bộ dịch pha Lps=51,75µm, độ rộng Wa=0.4µm Pha PS thay đổi liên tục theo thay đổi khúc hình cánh bướm Wps Sự thay đổi pha PS tính theo công thức sau:   z0 , z0  Lps       ps ( z) dz (3) z0 Trong z0 z0 +Lps vị trí bắt đầu kết thúc dịch pha dọc theo hướng truyền z, β0 số lan truyền z0 , βps(z) hàm số truyền (propagation constant) điểm z xung quanh khoảng (z0, z0+LPS) Theo mô BPM, Hình3 thấy thay đổi rõ rệt PS theo WPS, WPS =0.294µm = 294nm ΔΦ = π III.KẾT QUẢ MƠ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN Đầu tiên, mô truyền mode mode để nhận chức phân tách kênh để phân tích kết truyền dẫn mode TE Hình thể kết mô BPM phân bố mẫu đường bao điện trường ba mode tương ứng TE0, TE1, TE2 theo tỉ lệ 50:50 thiết bị đề xuất thiết kế bước sóng hoạt động 1550nm Kết cho thấy phù hợp với phân tích hoạt động thiết bị trên, phần nhỏ phát xạ không đáng kể từ lõi vỏ Để đánh giá hiệu thiết bị mặt quang học, đánh giá theo tham số I.L (insertion loss) tính theo công thức sau: độ phân cực) tái hợp theo sóng dừng để tạo lại ISBN 978-604-80-7468-5 z0  Lps 401 Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 Điện tử, Truyền thông Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Hình Kết mơ đặc tính truyền đạt ghép theo dung sai chiều cao ΔW (nm) thỏa mãn điểm tối ưu tách biến đổi mode phân chia theo tỉ lệ 50:50 P  I L  10 log10  out   Pin  (4) Trong Pin cơng suất đầu vào ống dẫn sóng chuẩn hóa 1đơn vị công suất đầu vào, Pout công suất mong muốn thu đầu Tiếp theo, đánh giá khoảng băng làm việc thiết bị đề xuất theo tham số I.Lmn m=0,1,2 bậc mode; n=1,2 đầu bên phải bên trái thiết bị Chúng mơ 3D-BPM theo phổ bước sóng từ 1.5µm-1.65 µm cho thấy tỉ lệ 50:50, I.L dao động nhỏ 9dB cho ba mode, mode TE1 mode TE2 đỉnh cong cao bước sóng 1550nm cịn mode TE0 TE1 đường cong bước sóng 1575nm-1.6nm thể Hình5 Dung sai chế tạo quan trọng thiết bị quy trình sản xuất có suy hao Đối với nghiên cứu dựa mô cần đánh giá suy hao chế tạo để xem xét hiệu suất hệ thống Chúng ta biết rằng, chiều cao ống dẫn sóng thiết lập theo chiều cao kênh dẫn silic ống dẫn sóng SOI tiêu chuẩn loại 220nm Trong thực tế, chất lượng phiến SOI sử dụng cơng nghệ chế tạo chip tích hợp cỡ lớn VLSI nói chung chip quang tử nói riêng phụ thuộc vào mẫu cung cấp nhà sản xuất phiến Mặt khác, xác độ rộng ống dẫn sóng đạt phụ thuộc cơng nghệ chế tạo Ebeam hay DUV Cũng vậy, độ xác thiết kế mơ phụ thuộc độ xác mơ hình mô Do vậy, ta phải khảo sát dung sai chế tạo thiết bị theo độ rộng chiều cao ống dẫn sóng Đối với dung sai theo chiều rộng ống dẫn sóng đầu vào ΔW thể Hình6, với thay đổi độ rộng phạm vi ±20nm Đối với tỉ lệ 50:50 ta thấy suy hao chèn mode TE1 nhỏ suy hao chèn mode TE0 mode TE2 nhỏ 5dB với mức thăng giáng từ 4.3dB÷5dB Tiếp theo, nghiên cứu thay đổi chiều cao ống dẫn sóng Δh (nm) phạm vi ±10nm thể Hình7 Đối với tỉ lệ 50:50 mode TE1 mode TE2 có đồ thị đường cong giảm dần, hai đồ thị song song với Δh  0nm đồ thị bão hòa; mode TE0 Δh tăng suy hao chèn tăng suy hao chèn mode dao động từ 4.4dB÷5.8dB Theo khảo sát cho thấy độ rộng ống dẫn sóng thay đổi phạm vi ±20nm ISBN 978-604-80-7468-5 Hình Kết mơ đặc tính truyền đạt ghép theo dung sai chiều cao Δh (nm) thỏa mãn điểm tối ưu tách biến đổi mode phân chia theo tỉ lệ 50:50 thay đổi chiều cao ống dẫn sóng ±10nm cho suy hao chèn tốt với độ biến đổi nhỏ phạm vi biến đổi I.L cỡ 1.5dB khoảng dung sai khảo sát Toàn cấu trúc đề xuất bố trí diện tích tích hợp nhỏ nằm phạm vi kích thước (footprint) hình chữ nhật 10μm500μm=5000μm2 thấy tồn phạm vi mơ Hình4 Kích thước nhỏ gọn với đặc tính quang học tốt suy hao chèn dải phổ rộng 100nm (từ 1500nm÷1600nm) cho thấy vi mạch ứng dụng vai trị thiết bị xử lý tín hiệu phân chia theo mode công nghệ MDM hệ thống thông tin quang tốc độ cao băng rộng hệ IV KẾT LUẬN Bài báo trình bày đề xuất thiết kế cho vi mạch quang chia 3-dB đồng ba mode dẫn sóng trực giao dựa công nghệ quang tử Silic tảng vật liệu SOI Cấu kiện dựa cấu trúc tiếp giáp chữ Ψ, ống dẫn sóng hình sin ghép giao thoa đa mode phần tử vi mạch tích hợp dựa cơng nghệ quang tử Silic Việc tối ưu thiết kế đánh giá đặc tính quang học thực qua mơ số 3D-BPM Các kết mô cho thấy cấu trúc phân chia mode hoạt động với suy hao chèn thấp dung sai chế tạo lớn dải phổ rộng Bên cạnh đó, cấu trúc thiết kế có kích thước tích hợp nhỏ, hứa hẹn tiềm ứng dụng lớn vi mạch tích hợp quang tử cỡ lớn hệ thống xử lý tín hiệu cơng nghệ ghép kênh phân chia theo mode mật độ cao THAM KHẢO [1] Y Tan, H Wu, and D Dai, “Silicon-Based Hybrid (de)Multiplexer for Wavelength-/Polarization-DivisionMultiplexing,” J Light Technol., vol 36, no 11, pp 2051– 2058, 2018 [2] N Bai et al., “Mode-Division Multiplexed Transmission With Inline Few-Mode Fiber Amplifier,” Opt Express, vol 20, no 3, pp 2668–2680, 2012, doi: 10.1364/OE.20.002668 [3] E Granot and S Sternklar, “Limitations to bit-rate and spatial capacity of an optical data transmission channel,” J Opt A, vol 4, no 6, pp 2–4, 2002 [4] R Essiambre et al., “Capacity Limits of Optical Fiber Networks,” J Light Technol., vol 28, no 4, pp 662–701, 2010, doi: 10.1109/JLT.2009.2039464 [5] D Melati, A Alippi, A Annoni, N Peserico, and A Melloni, “Integrated all-optical MIMO demultiplexer for 8-channel 402 Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 Điện tử, Truyền thông Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) MDM-WDM transmission,” Opt Lett., vol 42, no 2, pp 342–345, 2017, doi: https://doi.org/10.1364/OL.42.000342 [6] D Ge et al., “Experimental demonstration of ROADM functionalities for hybrid MDM-WDM optical networks,” in 2016 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC), pp 1–3 [7] D Soma et al., “257-Tbit/s Weakly Coupled 10-Mode C + LBand WDM Transmission,” J Light Technol., vol 36, no 6, pp 1375–1381, 2018, doi: 10.1109/JLT.2018.2792484 [8] Y Zhang et al., “On-chip silicon polarization and mode handling devices,” Front Optoelectron., vol 11, no 1, pp 77–91, 2018, doi: 10.1007/s12200-018-0772-6 [9] Y Sun, Y Xiong, and W N Ye, “Experimental demonstration of a two-mode (de)multiplexer based on a taper-etched directional coupler,” Opt Lett., vol 41, no 16, p 3743, 2016, doi: 10.1364/OL.41.003743 [10] M Mihara, Y Shinohara, H Kishikawa, N Goto, and S I Yanagiya, “Modulation format conversion from BPSK to QPSK using delayed interferometer and pulse shaping filter,” in 2014 IEEE Photonics Conference, IPC 2014, 2014, vol 5, pp 82–83, doi: 10.1109/IPCon.2014.6995221 [11] G W Lu et al., “Monolithically Integrated Quad MachZehnder IQ Modulator for Optical 16-QAM Generation,” Opt InfoBase Conf Pap., no Im, pp 7–8, 2010, doi: 10.1364/cleo.2010.cpda7 [12] Y Li, “Investigation of 64-QAM optical modulator with paralleled dual-drive MZMs driven by binary signals,” Phys Commun., vol 25, pp 315–318, 2017, doi: 10.1016/j.phycom.2017.02.003 [13] R Yin, J Teng, and S Chua, “A × optical switch using one multimode interference region,” Opt Commun., vol 281, no 18, pp 4616–4618, 2008, doi: 10.1016/j.optcom.2008.05.042 [14] S Okamoto, S Shimizu, Y Arakawa, and N Yamanaka, “Frame loss evaluation of optical layer 10 Gigabit Ethernet protection switching using PLZT optical switch system,” IEICE Trans Commun., vol E92-B, no 3, pp 1017–1019, 2009, doi: 10.1587/transcom.E92.B.1017 [15] G B Cao, F Gao, J Jiang, and F Zhang, “Directional couplers realized on silicon-on-insulator,” IEEE Photonics Technol Lett., vol 17, no 8, pp 1671–1673, 2005, doi: 10.1109/LPT.2005.851959 [16] R K Gupta, S Chandran, and B K Das, “WavelengthIndependent Directional Couplers for Integrated Silicon Photonics,” J Light Technol., vol 35, no 22, pp 4916–4923, 2017, doi: 10.1109/JLT.2017.2759162 [17] D S Levy et al., “Fabrication of Ultracompact 3-dB 2 MMI Power Splitters,” Photonics Technol Lett., vol 11, no 8, pp 1009–1011, 1999 [18] Y Luo, Y Yu, M Ye, C Sun, and X Zhang, “Integrated dual-mode dB power coupler based on tapered directional coupler,” Sci Rep., vol 6, pp 1–7, 2016, doi: 10.1038/srep23516 [19] S H Chang et al., “Mode- and wavelength-division multiplexed transmission using all-fiber mode multiplexer based on mode selective couplers,” Opt Express, vol 23, no 6, p 7164, 2015, doi: 10.1364/oe.23.007164 [20] Y Li, C Li, C Li, B Cheng, and C Xue, “Compact twomode (de)multiplexer based on symmetric Y-junction and Multimode interference waveguides,” Opt Express, vol 22, no 5, p 5781, 2014, doi: 10.1364/OE.22.005781 [21] L B Soldano and E C M Pennings, “Optical Multi-Mode Interference Devices Based on Self-Imaging: Principles and Applications,” J Light Technol., vol 13, no 4, pp 615–627, 1995, doi: http://dx.doi.org/10.1109/50.372474 [22] M Bachmann, P A Besse, and H Melchior, “Overlappingimage multimode interference couplers with a reduced number of self-images for uniform and nonuniform power splitting,” Appl Opt., vol 34, no 30, pp 6998–6910, 1995 ISBN 978-604-80-7468-5 [23] P A Besse, M Bachmann, H Melchior, L B Soldano, and M K Smit, “Optical Bandwidth and Fabrication Tolerances of Multimode Interference Couplers,” J Light Technol., vol 12, no 6, pp 1004–1009, 1994, doi: 10.1109/50.296191 [24] M Bachmann, P A Besse, and H Melchior, “General selfimaging properties in N × N multimode interference couplers including phase relations,” Appl Opt., vol 33, no 18, pp 3905–3911, 1994, doi: 10.1364/AO.33.003905 403 ... nghệ quang tử Silic tảng vật liệu SOI Cấu kiện dựa cấu trúc tiếp giáp chữ Ψ, ống dẫn sóng hình sin ghép giao thoa đa mode phần tử vi mạch tích hợp dựa cơng nghệ quang tử Silic Việc tối ưu thiết kế. .. (lớp kênh dẫn Silic cao 220 nm) B.Bộ ghép tiếp giáp chữ Ψ Gốc đầu tiếp giáp hình chữ Ψ đối xứng, thân khớp nối tiếp giáp hình chữ Ψ ống dẫn sóng hỗ trợ truyền mode, để hỗ trợ truyền mode W0 nằm... phân chia theo mode công nghệ MDM hệ thống thông tin quang tốc độ cao băng rộng hệ IV KẾT LUẬN Bài báo trình bày đề xuất thiết kế cho vi mạch quang chia 3- dB đồng ba mode dẫn sóng trực giao dựa