Demostración experimental de un acoplador de interferencia multimodal insensible a la polarización basado en un metamaterial sublongitud de onda

Abstract

En este trabajo se demuestra experimentalmente un acoplador 3 dB 90o basado en un dispositivo de interferencia multimodal 2×2 independiente a la polarización. El dispositivo se ha desarrollado en una plataforma de silicio sobre aislante de 220 nm de grosor. Haciendo uso de metamateriales periódicos que ofrecen un control avanzado de las propiedades electromagnéticas de la luz, se consigue diseñar un acoplador que presenta, tanto para las polarizaciones TE y TM, unas pérdidas de inserción, pérdidas dependientes de la polarización y desbalanceo menores que 1 dB y un error de fase inferior a 5o en el rango de longitudes de onda de 1500 nm a 1560 nm. El área ocupada por el dispositivo es de solo 3.5 μm × 47.25 μm y se ha fabricado utilizando un proceso de un solo paso de grabado con un tamaño mínimo fabricado de 100 nm, compatible con litografía de ultravioleta profundo.