面積2.4 × 2.4 μm²の集積ナノフォトニック偏光ビームスプリッター

我々は、面積2.4 × 2.4 μm²の集積ナノフォトニック偏光ビームスプリッターを設計し、作製し、評価した。このデバイスは、これまで実証された中で最も小さい偏光ビームスプリッターで、非線形最適化アルゴリズムを用いて設計された（設計波長1550 nm）。偏光ビームスプリッターと入力/出力導波路は、1回のリソグラフィー工程で作製することができる。今回我々は、70％を超える平均透過効率（ピーク透過効率は約80％）と帯域幅32 nmの範囲内で10 dBを超える消光比を実験的に示した。シミュレーション結果から、我々のデバイスは、デバイスの厚さに対して±20 nmまでの作製誤差を許容することが示された。また、我々は、2つの偏光状態を分離するだけでなく、1つの多重モード入力導波路と2つの単一モード出力導波路の接続をするモード変換偏光ビームスプリッターの設計・作製・評価も行った。