Содержание к диссертации
Введение
Глава Методы расчета оптических свойств одномерных фотонных кристаллов 23
Введение 23
1.1 Расчет зонных диаграмм для 1ФК 28
1.2 Метод матриц переноса.. 33
1.3 Расчет распределения электромагнитного поля в структуре 39
1.4 Моделирование ФК с помощью карт фотонных запрещенных зон 40
Введение 40
1.4.1 Методика расчета карт ФЗЗ 43
1.4.2 Влияние числа периодов и оптического контраста на области ФЗЗ 45
1.4.3 Критерии конструирования 1ФК с помощью карт ФЗЗ 47
1.4.4 Определение Брэгговских структур на
карте ФЗЗ 48
Выводы по Главе I 53
Глава Методы получения и спектрофотометрия 1ФК на II основе кремния 55
Введение 55
2.1 Технология анизотропного химического травления (110)
Si 56
2.2 Влияние разупорядочения геометрических параметров 1ФК на области ФЗЗ 59
2.3 Фурье-микроспектрофотометрия в ближней и средней ИК области ( = 1.5- 15 мкм) 69
2.4 Влияние фокусировки пучка на ФЗЗ 77
2.4.1 Расчет спектров отражения по модели
нефокусированного пучка з
2.4.2 Расчет спектров отражения и карт ФЗЗ для модели с фокусировкой пучка.. 79
2.4.3 Экспериментальная оценка влияния фокусировки пучка на ФЗЗ 83
Выводы по Главе II 88
Глава Составные 1ФК (оптические гетероструктуры) с III расширенными полосами высокого отражения 90
Введение 90
3 1 Оптические спектры разупорядоченного 1ФК с расширенными полосами отражения 91
3 2 Составные 1ФК с расширенными полосами высокого отражения 9 6
3.2.1 Составной 1ФК с различными факторами
3 2 2 Составные 1ФК с различными константами JQQ решетки а .
3.3 Оптические спектры составного одномерного фотонного кристалла 102
3.3.1 Расчет и анализ спектров составного 1ФК 102
3.3.2 Распределение амплитуды электрического поля в составном 1ФК 105
3.3.3 Экспериментальные спектры составного 1ФК 107
Выводы по Главе III 111
Глава Формирование фотонных запрещенных зон IV трехкомпонентных одномерных фотонных кристаллов 113
Введение 113
4.1 Особенности при расчете карт ФЗЗ для трехкомпонентного 1ФК 115
4.2 Подстройка оптического контраста 1 ФК 117
4.2.1 Влияние числа периодов на формирование ФЗЗ 117
4.2.2 Влияние толщины дополнительного слоя на формирование ФЗЗ 119
4.3 Получение всенаправленных ФЗЗ в сильноконтрастном трехкомпонентном 1ФК 121
4.3.1 Конструирование 1ФК с всенаправленными ФЗЗ 122
4.3.2 Вcенаправленные ФЗЗ в сильноконтрастном 1ФК 125
4.4 Формирование областей прозрачности и широких полос пропускания.. 130
4.4.1 Формирование областей прозрачности 130
4.4.2 Широкополосный фильтр пропускания в среднем ИК диапазоне 136
4.4.3 Области прозрачности для наклонных углов падения излучения 141
Выводы по Главе IV 144
Глава О дномерные фотонные кристаллы с жидким кристаллом и подстраиваемыми ФЗЗ 147
Введение 147
5.1 Расчет ФЗЗ композитного 1ФК с подстраиваемыми краями 150
5.2 Получение композитного 1ФК с жидким кристаллом 154
5.3 Теромоподстройка края ФЗЗ 160
5.4 Электроподстройка края ФЗЗ 165
5.4.1. Анализ карт ФЗЗ и спектров отражения для выбора оптимальной конструкции 167
5.4.2 Конструирование и изготовление 1ФК на структуре «кремний на изоляторе» 169
5.4.3 Электроподстройка спектров отражения 171
5.4.4 Оценка быстродействия перестраиваемого 1ФК. 176
Выводы по главе V 180
Глава Управляемые микрорезонаторы Фабри-Перо с жидким кристаллом 181 VI
Введение 181
6.1 Трансформация 1ФК в резонатор Фабри-Перо 184
6.2 Термоподстройка ЖК резонатора Фабри-Перо 190
6.3 Электроподстройка ЖК резонатора Фабри-Перо 196
6.3.1 Расчет карт с областями резонансных пиков 197
6.3.2 Изготовление и электроподстройка ЖК микрорезонатора 199
6.3.3 Анализ воспроизводимой электроподстройки микрорезонатора 205
Выводы по Главе VI 208
Глава Связанные резонаторы Фабри-Перо в 1ФК 210
Введение 210
7.1 Связанные ФП резонаторы с подстройкой дублета дефектных мод 211
7.1.1 Расчет связанных резонаторов 211
7.1.2 Варианты подстройка дублета мод в ЖК резонаторах 214
7.2 Подстройка трех связанных резонаторов 218
7.2.1 Варианты подстройки триплетных мод 219
7.2.2 Распределение электромагнитного поля в связанных резонаторах 223
7.2.3 Экспериментальный образец 1ФК со связанными ЖК резонаторами 229
7.2.4 Визуализация электрооптического эффекта в связанных ЖК резонаторах 233
Выводы по Главе VII 236
Глава Фотонные элементы, интегрированные на кремниевом VIII чипе 239
Введение 239
8.1 Технология глубокого реактивного травления (ГРИТ) 240
8.2 ИК микроспектрофотометрия элементов на чипе 242
8.3 Микорезонаторы на Si чипе 244
8.3.1. Микрорезонатор, полученный методом ГРИТ 244
8.3.2 Микрорезонатор с двух полевым управлением ориентацией ЖК 247
8.4 Конструкции сопряжения с оптоволокном 251
Выводы по Главе VIII 252
Заключение 254 Cписок литературы
- Моделирование ФК с помощью карт фотонных запрещенных зон
- Влияние разупорядочения геометрических параметров 1ФК на области ФЗЗ
- Составные 1ФК с расширенными полосами высокого отражения
- Влияние числа периодов на формирование ФЗЗ
Моделирование ФК с помощью карт фотонных запрещенных зон
Одномерные ФК, несмотря на их хорошую изученность, продолжают оставаться актуальными объектами исследований для получения новых или модификации уже существующих материалов с новыми оптическими свойствами. Например, идея всенаправленного отражения (omnidirectional band) была предложена в [11] лишь спустя 11 лет после опубликования пионерских работ в области ФК [4,5].
В диссертационной работе используются 3 метода расчета оптических характеристик 1ФК: метод расчета дисперсионных зависимостей (зонных диаграмм), метод матриц переноса и метод карт ФЗЗ. Последний подход был существенно развит благодаря возможности расчета карты зон прозрачности и сопоставления с картами ФЗЗ.
Оптические свойства 1ФК в большинстве опубликованных работ исследуются с помощью зонных диаграмм [18], которые рассчитываются для случая бесконечно большого числа периодов (m) в структуре и образования ФЗЗ с коэффициентом отражения R = 1. Расчетные формулы приведены в 1.1, а в 4.3.1 представлены зонные диаграммы, которые сопоставлены с данными для 1ФК с конечным числом периодов.
Традиционный способ расчета и анализа одномерных ФК в виде тонкопленочных структур хорошо известен как метод матриц переноса (МП) [19–21]. Он основан на использовании представления о плоской волне, проходящей через материал, в котором происходит суммирование коэффициенты пропускания и отражения, образующихся на каждой границе раздела. Использование метода МП позволяет рассчитывать спектры отражения R и пропускания Т, как это описывается в 1.2. Расчеты для 1ФК с использованием метода МП являются более простыми и быстрыми по сравнению с расчетами для двумерных и трехмерных ФК. Быстрота расчета важна также с точки зрения оптической характеризации, когда требуется подгонять расчетные спектры к экспериментальному. Использование метода МП позволяет также определять распределение параметров электромагнитного поля в периодической структуре, как это представлено в 1.3, при исследовании составного 1ФК ( 3.3.2) и в связанных резонаторах Фабри-Перо ( 7.2.2.).
Расчет оптических спектров тонкопленочных структур или 1ФК осуществляется, как правило, для слоев с оптической толщиной равной четверти длины волны света. В таких слоях реализуется условие Брэгга для получения наиболее полной конструктивной интерференции при взаимодействии излучения с периодической структурой, что приводит к полному отражению падающего пучка света. Другие соотношения оптических толщин также могут соответствовать условию Брэгга и им будут соответствовать другие геометрические толщины. Чтобы это выявить, необходимо исследовать весь диапазон оптических толщин, который может существовать для периодической структуры с определенным оптическим контрастом n1/n2. Важно отметить, что в любой периодической структуре значение константы решетки a для всех оптических толщин не изменяется (по определению). При получении периодической структуры «Si-воздух», в результате вытравливания каналов значения nSi не изменяются, следовательно, варьируемым параметром является только толщина стенки Si (dSi). При этом толщина слоя воздуха (ширина получающихся канавок) привязана к константе решетки а в виде выражения dвозд = а – dSi. Любую из этих толщин можно привязать к значению а в виде фактора заполнения f – параметра, который определяет долю (фракцию) одного компонента относительно суммарной толщины обоих компонент. Оперируя параметром f, можно охватить весь диапазон возможных соотношений геометрических толщин и получить полную информацию о ФЗЗ. Этот подход дает возможность анализировать оптические характеристики в зависимости от параметров структуры 1ФК в виде карты ФЗЗ, то есть в координатах «структура – свойства».
Карты фотонных запрещенных зон могут быть построены и проанализированы как из зонных диаграмм, так и в зависимости от числа периодов m, постоянных решетки и контраста показателей преломления n1/n2 периодических структур [6, 22–24]. Методика расчета карт ФЗЗ изложена в 1.4, а ее использование демонстрируется во всех последующих Главах III–VII, включая резонаторные структуры. Кроме того, в 1.4.4 представлено сопоставление данного подхода со структурами, рассчитанными традиционным способом с использованием четвертьволновых периодических слоев.
Влияние разупорядочения геометрических параметров 1ФК на области ФЗЗ
При наводке пучка с помощью микроманипулятора пучок должен падать на 1ФК под углом 90, при этом не исключено отклонение от этого угла. Чтобы выявить, как влияет отклонение пучка от нормали на получаемый спектр, был проведен эксперимент на уже описанном тонкопленочном образце с углами наклона плоскости образца к нормали (вертикально расположенной оптической оси микроскопа) 84 и 78. Эти углы наклона образца соответствуют углам падения излучения на периодическую структуру = 6 и 12. На рис.2.11б видно, что при = 6 дефектная мода остается в спектре R, но несколько снижается модуляция полос в спектре и происходит сдвиг этой моды в синюю область (в сторону коротких волн). Направление сдвига моды подтверждается расчетом. Дальнейшее увеличение до = 12 приводит к получению спектра без каких-либо полос высокого отражения и соответственно без дефектных пиков. Это свидетельствует о том, что отраженный пучок отклонился настолько, что после отражения не попадает в объектив микроскопа. Таким образом, был сделан вывод о том, что если удается настроиться и снять спектр, характерный для 1ФК структуры (наличие интерференционных полос и/или ФЗЗ), то это означает, что измерения проведены для угла падения излучения на плоскость образца 1ФК под углом = 90 ± 6.
Влияние поляризации на спектры 1ФК, согласно расчетам, быть не должно, поскольку для векторов поляризации в направлении X и Y материал имеет одни и те же оптические свойства (рис.2.10а). И, действительно, экспериментальный спектр (рис.2.12а) для положения максимального пропускания поляризатора вдоль направления длинной стороны стенок (Е-спектр), согласно схеме на рис.2.10а, одинаков со спектром, измеренным в положении пропускания поляризатора вдоль направления короткой стороны (Н -спектр).
Как видно из рис.2.11а, модуляция интерференционных полос на спектре тонкопленочного образца достигает 90 %, тогда как для большинства спектров R для микроструктурированных образцов – 50 % (см. например, рис.2.12б). Это объясняется тем, что объектив микроскопа фокусирует пучок в виде объемного конуса. При освещении плоского тонкопленочного образца интенсивность падающего и отраженного конусных пучков ничем не ограничена, тогда как при освещении микроструктурированного образца происходит отсечка части падающего пучка (рис.2.13а).
Если ширина обрезанного затеняющего края (рис.2.13б), минимальна, например, dкр = 10–20 мкм, то получаемые интерференционные полосы имеют хорошую амплитуду, как видно на (рис.2.13в, спектр 10). Там же видно, как падает модуляция спектра с увеличением dкр затеняющего края образца от 10 мкм до 270 мкм. При значительной величине dкр (250–500 мкм) полезный сигнал существенно уменьшается, в то время как шумы остаются на прежнем уровне и качество спектров (особенно в области коротких длин волн) ухудшается. В данной работе минимизировать ширину затеняющего края можно было на уровне разрушенного слоя (10– 20 мкм), который оставался после резки образца на чипы, либо путем обламывания края, но в последнем случае результат резки был непредсказуем и, в ряде случаев, приводил к разрушению исследуемой структуры. Для некоторых образцов, предназначенных для характеризации с помощью ОСА и подводящего оптоволокна, ширина от оптоволоконного края до образца была минимальной ( 5 мкм) и достигалась путем создания образца методами литографии и травления (т.е. без последующей резки).
Воспроизводимость спектров и качество получаемых образцов можно оценивать по совпадению спектров для 1ФК, которые измерялись при вводе излучения с разных сторон образца. Для этого прибор настраивался на режим «пропускания», образец после снятия первого спектра переворачивался и производилось снятие второго спектра T. Оба спектра Т нормировались на спектр Т, снятый без образца. На рис.2.14 видно хорошее совпадение положения и формы трех получаемых ФЗЗ, а также особенностей интерференционных пиков вне их.
Некоторый сдвиг по оси Y между 1 и 2 образцом объясняется влиянием эффекта затенения, проявляющегося от взаимодействия фокусированного пучка с краем вырезанного образца, ширина которого с разных сторон была различной.
Таким образом, в этом параграфе описана методика микроспектрофотометрии, отработанная для измерения спектров отражения и пропускания микроструктурированных образцов на Si и проведены тестовые исследования образцов 1ФК и микрорезонаторов, которые демонстрируют высокую воспроизводимость и прецизионность измерений на объектах размером 20 х 20 мкм 2 и более.
Кроме вышепредставленного спектроскопического метода, в работе использовался спектральный анализатор для регистрации спектров в ближнем ИК диапазоне, излучение к которому от образца подводилось с помощью оптоволокна. Описание этой методики представлено в 8.2, где она применялась для исследования фотонных элементов на Si чипе. Там же проведено сопоставление спектров, полученных на одних и тех же образцах фотонного кристалла и микрорезонатора и измеренных этим методом и с помощью Фурье- спектрофотометра.
Поскольку в обеих спектроскопических методиках используется фокусирующая оптика, поэтому было проведено исследование влияния фокусировки пучка на расчетные и экспериментальные спектры 1ФК структуры, чему посвящен следующий параграф.
Составные 1ФК с расширенными полосами высокого отражения
Создание композитных (гибридных) материалов, которые могут существенно расширить свойства веществ, образующих композит, является актуальной тенденцией в современной науке и технике. Рассмотренные в предыдущих главах 1ФК структуры также являются композитными, но их оптические свойства (ФЗЗ или полосы прозрачности) можно изменять только на стадии конструирования и получаемые из них оптические элементы относят к разряду пассивных. Элементы, оптические свойства которых можно подстраивать с помощью внешнего воздействия, являются основой функционирования многих активных оптических устройств – эмиттеров, модуляторов, переключателей, фильтров, ограничителей излучения и др.
Уникальные свойства фотонных кристаллов (или резонаторов на их основе), у которых можно подстраивать положение ФЗЗ (или резонансных пиков) также используются в этих приоритетных разработках. Еще одна современная тенденция – это возможность изготовления таких элементов на чипе, где они будут преобразовывать излучение, распространяющееся параллельно плоскости подложки, и использование кремния в качестве базового материала [101].
Фотонный кристалл состоит, по крайней мере, из двух компонент и для расчета его ФЗЗ необходимо учитывать диэлектрическую проницаемость (или показатели преломления n) компонент, их геометрические размеры, форму, а также число периодов регулярной структуры m. Значения n обычно известны заранее, а геометрические размеры должны быть соизмеримы с длиной волны. Если один из компонентов изменить (его оптические или геометрические параметры), то можно получить 1ФК с другими оптическими характеристиками. Сам
148 кремний является материалом, показатель преломления которого можно изменить только на незначительную величину. Так, в работе [102] было установлено, что при вводе носителей с различной концентрацией можно изменить n всего на 0.008, то есть сдвинуть положения края ФЗЗ приблизительно на эту же величину (/ 0.8 %). При воздействии температуры можно достичь большего эффекта, так как с-Si имеет коэффициент n/T = 2.210-4K-1 [103], следовательно, можно с помощью нагрева с-Si, например, от 20 до 120 С получить изменение n 0.02, то есть до 2 %.
Другой путь для подстройки ФЗЗ – это введение в пустоты 1ФК вещества, оптическими свойствами которого можно управлять. Жидкие кристаллы, которые, как известно, обладают такими характеристиками, и поэтому нашли широкое применение [104–105]. Идея использования ЖК в структуре ФК была предложена в [106]. Кроме того, в жидкие кристаллы можно ввести активные среды для получения лазерного эффекта [107].
К настоящему времени, подстройка ФЗЗ и резонансных мод была проведена во всех трех типах ФК: в 1-, 2- и 3-х мерных ФК [9]. Так, авторы работы [108] заполнили жидким кристаллом пленку опала (3ФК) и также путем нагрева получили сдвиг ФЗЗ. Авторы работы [14] заполнили жидким кристаллом 2ФК на основе макропористого кремния и с помощью нагрева получили сдвиг края ФЗЗ. Аналогичный результат был получен на макропористом кремнии с модулированными порами (3ФК), которые были заполнены ЖК и исследованы спектры отражения композитного ФК [9].
ФК могут быть изготовлены с помощью тонкопленочной технологии, но ввести ЖК в качестве одного из регулярных слоев трудно достижимо, хотя, если создать ЖК полость (кавити) между тонкопленочными брэгговскими отражателями, то можно подстроить положение дефектного состояния (резонансных пика), что было осуществлено многими авторами, например [9, 109]. Кроме использования тонкопленочной технологии, можно создать регулярную структуру из пористого кремния, заполнить ее ЖК и получить с помощью нагрева подстройку края ФЗЗ [110].
Следует отметить, что в работах, цитированных выше (за исключением [14]), излучение направлялось перпендикулярно подложке, на которой была расположена планарная 1ФК структура. К сожалению, этот вариант не подходит для элементов на Si чипе, взаимодействующих с излучением, направленным вдоль плоскости подложки. Для таких элементов в работе [111] были предложены одномерные структуры в виде линейных каналов, полученных с помощью микроструктурирования Si, но исследование ФЗЗ таких структур не было осуществлено. Сдвиг ФЗЗ в ФЗЗ для 2ФК на основе Si был осуществлен только с помощью нагрева. Таким образом, исследования оптических свойств композитных ФК на чипе, ФЗЗ которых управлялись бы электрических полем не были известны.
Цель данной главы заключалась в исследовании и получении 1ФК на основе Si и ЖК с подстраиваемыми ФЗЗ, в которых излучения направлено параллельно плоскости подложки. Для этого решались следующие задачи: моделирование ориентации молекул ЖК относительно стенок Si, исследование областей ФЗЗ композитного 1ФК с помощью карт, оптимизация конструкции 1ФК на чипе, отработка методики получения композитных микроструктур с ЖК и их изготовление, измерение спектров отражения до и после воздействия теплового или электрического поля.
Исследование трансформации областей ФЗЗ с помощью карт ФЗЗ, а также сдвига полос отражения на спектрах при введении ЖК и при его подстройке представлено в 5.1 [22, 112-114]. Методика получения композитного 1ФК с ЖК и их спектры приведены в 5.2 [13, 114-120]. Результаты измерения и анализ спектров R при термоподстройке ФЗЗ представлены в 5.3 [118,121-123], а при электроподстройке - в 5.4 [114, 123-126].
Влияние числа периодов на формирование ФЗЗ
В области полупроводниковой фотоники корпорация Intel уже перешла от стадии научных и технологических разработок к этапу создания коммерческой продукции [193] и представила прототип первого в мире оптического канала передачи данных. В основе решения -кремниевый передатчик и чип-приемник; оба со всеми необходимыми компонентами, включая первый гибридный кремниево-лазерный чип и высокоскоростные оптические модуляторы и фотодатчики.
Для создания оптического процессора необходим минимальный набор основных оптических компонентов на Si чипе: источник излучения, модулятор, приемник и соединяющие волноводы. При выборе источника излучения, в настоящее время, используют 3 подхода. Первый подход, наиболее простой – это использование внешнего источника и его сопряжения с чипом с помощью оптоволокна. Для него требуется мощный лазер, оптоволокно, но это решение не приводит к получению автономного чипа. Второй путь – использование отдельного микролазера, который подсоединяется в оптическую цепь непосредственно к волноводу на чипе. И третий путь – это создание структуры гибридного InP лазера, связанного с Si непосредственно на чипе. Этот путь открывает возможность высокой интеграции на чипе.
При создании модулятора основным требованием является высокая частота модуляции оптического сигнала, но для определенных применений (например, для сенсорных устройств) достаточно относительно умеренных скоростей [194]. Для получения модуляторов используются конструкции различного типа, основанные на разных принципах модуляции излучения: непосредственно в Si волноводе или в слотовых (сдвоенных) волноводах, в дисковых и кольцевых резонаторах. Эти конструкции желательно изготавливать с помощью технологии микроструктурирования на кремнии [194], поскольку Si с технологической точки зрения является одним из наиболее подходящих материалов для массового производства. Теоретические и экспериментальные разработки в этом направлении ведутся во всем мире, но в РФ аналогичная работа не проводится.
Исходя из этого, в данной работе предпринята попытка исследовать возможность получения некоторых фотонных элементов, пригодных для последующего встраивания в оптическую цепь, с использованием промышленной технологии изготовления кремниевых чипов.
В 8.1 кратко описывается технология реактивного ионного травления Si, а в 8.2 – спектрофотометрическая методика, применяемая для характеризации оптических свойств элементов на чипе, и ее сопоставление с Фурье-микроспектроскопией [178,195]. Далее демонстрируются несколько фотонных элементов, сконструированных в рамках проведенных в диссертации исследований фотонных кристаллов и резонаторов. Во-первых, это резонаторы Фабри-Перо на чипе, их спектры и визуализация термо- и электрооптических эффектов ЖК, происходящих при подстройке его показателя преломления ( 8.3) [188,190,196–199]. Во-вторых, волноводная структура с визуализацией термо-оптического эффекта ЖК в ее ФК обкладках ( 8.4) [195]. В-третьих, демонстрируются некоторые новые фотонные элементы, которые изготовлены для определения возможности их получения и оценки параметров, влияющих на оптические и электрические свойства, что необходимо для дальнейших исследований, выходящих за рамки диссертационной работы.
Технологию «сухого» травления можно разделить на три отдельных класса: реактивное ионное травление (в англоязычной литературе – RIE), плазменное и ионное травление пучком. Специальным подклассом реактивного ионного травления является глубокое реактивное ионное травление ГРИТ (DRIE – Dееp Reactive Ion Etching). Системы ГРИТ сочетают принципы плазменного и ионного травления и представляет собой комбинацию трех основных процессов: травления, пассивирования и ионной бомбардировки. В результате создаются структуры с высоким аспектным отношением (глубина каналов/ширина каналов) до 50 с образованием вертикальных боковых стенок. Текстура боковой поверхности стенок получается периодической (Рис.8.1а).
Форма канавок может быть бутылкообразный, с широкой частью на середине высоты стенок или с сужением вверху или внизу (рис.8.1б). Другим недостатком метода ГРИТ является высокая шероховатость поверхности стенок ( 10–15 нм), что приводит к потерям в виде рассеяния света при использовании структуры в качестве оптического элемента. С целью минимизации шероховатости проводятся дополнительные процессы окисления и химического удаления получающегося окисла. В результате
Маски для фото- и электронной литографии, содержащие рисунки периодических и волноводных структур, были разработаны совместно с Т.Перовой, В. Мельниковым и А. Балдычевой в Университете Дублина (TCD), Ирландия. Изготовление образцов и других элементов с использованием ГРИТ было осуществлено в Университете Tyndall, г. Корк, Ирландия, в рамках программ NAP94 и NAP368.
Характеризацию оптических свойств элементов, находящихся в оптической цепи, желательно проводить без их удаления из чипа, поэтому к настоящему времени разработаны методы исследования спектральных характеристик, которые состоят из источника излучения, волноводов (оптоволокна), приемника излучения и других компонентов.
Во многих работах в качестве внешнего источника используют лампы, лазеры или светодиоды, а в качестве приемника используют спектральный анализатор. Для передачи излучения применяют оптоволокно, концы которого могут быть специальной формы для облегчения ввода излучения из волокна в исследуемую структуру и для вывода излучения. Такая характеризация более приближена к реальным фотонным схемам, поскольку часто ввод и выводов происходит уже в волноводы на чипе. Обычно, для такого рода исследований используется оборудование для телекоммуникационного диапазона длин волн (0.9, 1.3 и 1.55 мкм) [34,46, 200].
В данной работе была использован схема: «внешний источник – оптоволокно – образец – оптоволокно – оптический анализатор». Конструкция включает также набор подстраиваемых столиков и дополнительного оборудования. Схема установки, использованной в данной работе, показана на рис.8.2а (а ее фото на рис.8.2б), на которой представлены 2 подстроечных столика (обозначено 1) для оптоволокна, столик образца (4), коллиматоры(2) и фокусирующие объективы и линзы (3), соответственно. Измерения включали настройку соосности входящего и выходящего оптоволокна с последующим введением образца в оптическую ось. Эти процедуры выполнялась с помощью монохромного лазера, приемника излучения и подстроечных столиков.
