3D microstructures for introducing radiation into photonic integrated circuits

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

One of the ways to implement high-performance data transmission and processing systems is photonic integrated circuits with improved optical input. The work examines the spectral dependences of 3D microstructures created by two-photon polymerization for inputting radiation in the range from 1480 to 1640 nm into photonic integrated circuits and makes a comparison with diffraction gratings.

Full Text

Restricted Access

About the authors

D. А. Kolymagin

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Author for correspondence.
Email: kolymagin@phystech.edu
Russian Federation, Dolgoprudny

A. I. Prokhodtsov

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University); National University of Science and Technology MISIS

Email: kolymagin@phystech.edu
Russian Federation, Dolgoprudny; Moscow

D. А. Chubich

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: kolymagin@phystech.edu
Russian Federation, Dolgoprudny

R. P. Matital

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: kolymagin@phystech.edu
Russian Federation, Dolgoprudny

A. V. Kazantseva

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: kolymagin@phystech.edu
Russian Federation, Dolgoprudny

D. P. Emelyanov

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: kolymagin@phystech.edu
Russian Federation, Dolgoprudny

V. V. Kovalyuk

National University of Science and Technology MISIS; HSE University

Email: kolymagin@phystech.edu
Russian Federation, Moscow; Moscow

A. G. Vitukhnovsky

Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University); Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: kolymagin@phystech.edu
Russian Federation, Dolgoprudny; Moscow

G. N. Goltsman

HSE University; Russian Quantum Center

Email: kolymagin@phystech.edu
Russian Federation, Moscow; Skolkovo

References

  1. Jalali B., Fathpour S. // J. Lightwave Technol. 2006. V. 24. P. 4600.
  2. Мусорин А.И., Шорохов А.С., Чежегов А.А. и др. // УФН. 2023. Т. 193. № 12. С. 1284, Musorin A.I., Shorokhov A.S., Chezhegov A.A. et al. // Phys. Usp. 2023. V. 66. No. 12. P. 1211.
  3. Бессонов В.О., Розанов А.Д., Федянин А.А. // Письма в ЖЭТФ. 2024. Т. 119. № 3—4. С. 257, Bessonov V.O., Rozanov A.D., Fedyanin A.A. // JETP Lett. 2024. V. 119. No. 4. P. 261.
  4. Mu X., Wu S., Cheng L., Fu H.Y. // Appl. Sciences. 2020. V. 10. P. 1538.
  5. Marchetti R., Lacava C., Carroll L. et al. // Photon. Res. 2019. V. 7. No. 2. P. 201.
  6. Cheng L., Mao S., Li Z. et al. // Micromachines. 2020. V. 11. P. 666.
  7. Camposeo A., Persano L., Farsari M. et al. // Adv. Opt. Mater. 2019. V. 7. No. 1. Art. No.1800419.
  8. Matital R.P., Kolymagin D.A., Pisarenko A.V. et al. // Phys. Wave Phenom. 2023. V. 31. No. 4. P. 217.
  9. Деменев А.А., Ковальчук А.В., Полушкин Е.А., Шаповал С.Ю. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 2. С. 212, Demenev A.A., Kovalchuk A.V., Polushkin E.A., Shapoval S.Yu. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 2. P. 159.
  10. Gehring H., Eich A., Schuck C., Pernice W.H. // Opt. Letters. 2019. V. 44. No. 20. P. 5089.
  11. Витухновский А.Г., Звагельский Р.Д., Колымагин Д.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 7. С. 927, Vitukhnovsky A.G., Zvagelsky R.D., Kolymagin D.A. et al. //. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2020. V. 84. No. 7. P. 760.
  12. Колымагин Д.А., Чубич Д.А., Щербаков Д.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 12. С. 1695, Kolymagin D.A., Chubich D.A., Shcherbakov D.A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 12. P. 1779.
  13. Matital R.P., Kolymagin D.A., Chubich D.A. et al. // J. Sci. Adv. Mater. Dev. 2022. V. 7. No. 2. Art. No. 100413.
  14. Schmid M., Ludescher D., Giessen H. // Opt. Mater. Express. 2019. V. 9. No. 12. P. 4564.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Schematic representation of the experimental setup for measuring the transmission spectrum. Blue shows the path of optical fibers, gray, electrical, black, remote control of the laser.

Download (351KB)
3. Fig. 2. 3D connector model prepared in DeScribe software.

Download (421KB)
4. Fig. 3. Images of chip fragments for studying the efficiency of input of optical connectors, obtained using optical microscopy methods. Images of diffraction convectors and inputs for 3D microstructures before DLW photolithography (a). Images of outputs for 3D connectors before and after direct (3+1) D laser writing (b).

Download (453KB)
5. Fig. 4. Confocal microscope image of the created 3D structures.

Download (400KB)
6. Fig. 5. Connector transmission graphs. Gray curve is the transmission of a waveguide with a grating. Black curve is the transmission of a waveguide with two 3D connectors for input/output of radiation.

Download (236KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».