摘要
Ambientes extremos, como comunicação óptica espacial e usinas nucleares, impõem requisitos rigorosos à confiabilidade e estabilidade de dispositivos fotônicos integrados. Guias de onda tradicionais à base de silício enfrentam risco severo de degradação de desempenho nesses cenários, principalmente devido à sua insuficiente resistência à radiação e sensibilidade química. Para isso, este artigo projeta e estuda um novo guia de onda óptico baseado em Ta2O5 com características de resistência à radiação e estabilidade química. A estrutura do guia foi otimizada com base na teoria eletromagnética clássica, e foi comprovado experimentalmente que o guia possui baixa perda e excelente capacidade de confinamento do modo óptico. Além disso, seu processo de fabricação é compatível com as tecnologias semicondutoras existentes, possui bom potencial de integração e pode ser fabricado como guias FP (cavidade Fabry-Pérot), guias de grade e outros dispositivos seletivos para transmissão e controle de fótons. Esta pesquisa oferece uma solução de guia de onda de alto desempenho e alta confiabilidade para sistemas de comunicação e sensores ópticos que operam de forma estável em ambientes de alta radiação e alta corrosão, demonstrando amplas perspectivas de aplicação.
关键词
pentóxido de tântalo; filme dielétrico multicamadas; guia de onda óptico; análise modal
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