Investigation of ultra-thin waveguide arrays on a Bloch surface wave platform

Ultra-thin polymer optical waveguide couplers for integrated optics based on Bloch surface waves (BSWs) are presented. Desirable BSW guiding properties, such as low loss and long propagation distance, are observed. The waveguide thickness is on the order of lambda/15. At 1562 nm wavelength, a coupling length of 250 µm is found for 3 µm wide waveguides separated by 1 µm. The second-order mode is also investigated; we show that the fundamental mode can be excited by the second-order mode. The effect of variations in the waveguide width, gap, and refractive index are theoretically investigated by studying their impacts on the coupling length. Results are promising for mode division multiplexing, optical sensors, and optical communications. (C) 2014 Optical Society of America

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Hans Peter Herzig, Elsie Barakat, Libo Yu
2014
Article

Résumé

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/record/205602?ln=fr

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Concepts associés (3)

Bloch's theorem

In condensed matter physics, Bloch's theorem states that solutions to the Schrödinger equation in a periodic potential can be expressed as plane waves modulated by periodic functions. The theorem is named after the physicist Felix Bloch, who discovered the theorem in 1929. Mathematically, they are written where is position, is the wave function, is a periodic function with the same periodicity as the crystal, the wave vector is the crystal momentum vector, is Euler's number, and is the imaginary unit.

Optique

L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, de son comportement et de ses propriétés, du rayonnement électromagnétique à la vision en passant par les systèmes utilisant ou émettant de la lumière. Du fait de ses propriétés ondulatoires, le domaine de la lumière peut couvrir le lointain UV jusqu'au lointain IR en passant par les longueurs d'onde visibles. Ces propriétés recouvrent alors le domaine des ondes radio, micro-ondes, des rayons X et des radiations électromagnétiques.

Indice de réfraction

vignette|Image des fronts d'onde émis par une source ponctuelle mettant en évidence le phénomène de réfraction. La zone inférieure située sous la ligne grise a un plus grand indice de réfraction et donc une vitesse de propagation proportionnellement inférieure à celle de la zone supérieure (pour une raison de clarté, la réflexion partielle n'est pas montrée).