Abstract

We investigate the dispersion properties of nanometer-scaled silicon waveguides with channel and rib cross section around the optical fiber communication wavelength and systematically study their relationship with the key structural parameters of the waveguide. The simulation results show that the introduction of an extra degree of freedom in the rib depth enables the rib waveguide more flexible in engineering the group velocity dispersion (GVD) compared with the channel waveguide. Besides, we get the structural parameters of the waveguides that can realize zero-GVD at 1550 nm.

© 2010 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. A. Soref, J. Schmidtchen, and K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).
  2. A. G. Rickman, G. T. Reed, and F. Namavar, J. Light-wave Technol. 12, 1771 (1994).
  3. K. K. Lee, D. R. Lim, H. Luan, A. Agarwal, J. Foresi, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 77, 1617 (2000).
  4. O. Powell, J. Lightwave Technol. 20, 1851 (2002).
  5. L. Vivien, S. Laval, B. Dumont, S. Lardenois, A. Koster, and E. Cassan, Opt. Commum. 210, 43 (2002).
  6. F. Grillot, L. Vivien, S. Laval, D. Pascal, and E. Cassan, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 1661 (2004).
  7. Y. A. Vlasov and S. J. McNab, Opt. Express 12, 1622(2004).
  8. A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).
  9. K. Sasaki, F. Ohno, A. Motegi, and T. Baba, Electron. Lett. 41, 801 (2005).10. M. Geng, L. Jia, L. Zhang, L. Yang, P. Chen, T. Wang, and Y. Liu, Opt. Express 17, 5502 (2009).
  10. L. Yin, Q. Lin, and G. P. Agrawal, Opt. Lett. 31, 1295 (2006).
  11. L. Yin, Q. Lin, and G. P. Agrawal, Opt. Lett. 32, 391 (2007).
  12. J. I. Dadap, N. C. Panoiu, X. Chen, I. Hsieh, X. Liu, C. Chou, E. Dulkeith, S. J. McNab, F. Xia, W. M. J. Green, L. Sekaric, Y. A. Vlasov, and R. M. Osgood, Jr., Opt. Express 16, 1280 (2008).
  13. R. Salem, M. A. Foster, A. C. Turner, D. F. Geraghty, M. Lipson, and A. L. Gaeta, Opt. Express 15, 7802 (2007).
  14. G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Academic Press, San Diego, 1989).
  15. M. A. Foster, A. C. Turner, J. E. Sharping, B. S. Schmidt, M. Lipson, and A. L. Gaeta, Nature 441, 960 (2006).
  16. Q. Lin, J. Zhang, P. M. Fauchet, and G. P. Agrawal, Opt. Express 14, 4786 (2006).
  17. X. Chen, N. C. Panoiu, and R. M. Osgood, Jr., IEEE J. Quantum Electron. 42, 160 (2006).
  18. V. Raghunathan, R. Claps, D. Dimitropoulos, and B. Jalali, J. Lightwave Technol. 23, 2094 (2005).
  19. I. Hsieh, X. Chen, J. I. Dadap, N. C. Panoiu, and R. M. Osgood, Jr., Opt. Express 14, 12380 (2006).
  20. E. Dulkeith, F. Xia, L. Schares, W. M. J. Green, and Y. A. Vlasov, Opt. Express 14, 3853 (2006).
  21. A. C. Turner, C. Manolatou, B. S. Schmidt, M. Lipson, M. A. Foster, J. E. Sharping, and A. L. Gaeta, Opt. Express 14, 4357 (2006).
  22. M. R. E. Lamont, B. T. Kuhlmey, and C. M. de Sterke, Opt. Express 16, 7551 (2008).
  23. X. Liu, W. M. J. Green, X. Chen, I. Hsieh, J. I. Dadap, Y. A. Vlasov, and R. M. Osgood, Jr., Opt. Lett. 33, 2889 (2008).
  24. Q. Lin, O. J. Painter, and G. P. Agrawal, Opt. Express 15, 16604 (2007).
  25. Y. Kuo, H. Rong, V. Sih, S. Xu, and M. Paniccia, Opt. Express 14, 11721 (2006).
  26. D. Dimitropoulos, S. Fathpour, and B. Jalali, Appl. Phys. Lett. 87, 261108 (2005).
  27. H. H. Li, J. Phys. Chem. Ref. Data 9, 561 (1980).
  28. K. Yamada, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, T. Shoji, and S. Itabashi, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1046 (2006).

2009 (1)

2008 (3)

2007 (3)

2006 (9)

2005 (2)

D. Dimitropoulos, S. Fathpour, and B. Jalali, Appl. Phys. Lett. 87, 261108 (2005).

V. Raghunathan, R. Claps, D. Dimitropoulos, and B. Jalali, J. Lightwave Technol. 23, 2094 (2005).

2004 (3)

Y. A. Vlasov and S. J. McNab, Opt. Express 12, 1622(2004).

F. Grillot, L. Vivien, S. Laval, D. Pascal, and E. Cassan, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 1661 (2004).

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

2002 (2)

O. Powell, J. Lightwave Technol. 20, 1851 (2002).

L. Vivien, S. Laval, B. Dumont, S. Lardenois, A. Koster, and E. Cassan, Opt. Commum. 210, 43 (2002).

2000 (1)

K. K. Lee, D. R. Lim, H. Luan, A. Agarwal, J. Foresi, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 77, 1617 (2000).

1994 (1)

A. G. Rickman, G. T. Reed, and F. Namavar, J. Light-wave Technol. 12, 1771 (1994).

1991 (1)

R. A. Soref, J. Schmidtchen, and K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).

1980 (1)

H. H. Li, J. Phys. Chem. Ref. Data 9, 561 (1980).

41, Electron. Lett.

Agarwal, A.

K. K. Lee, D. R. Lim, H. Luan, A. Agarwal, J. Foresi, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 77, 1617 (2000).

Agrawal, G. P.

Baba, T.

Cassan, E.

F. Grillot, L. Vivien, S. Laval, D. Pascal, and E. Cassan, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 1661 (2004).

L. Vivien, S. Laval, B. Dumont, S. Lardenois, A. Koster, and E. Cassan, Opt. Commum. 210, 43 (2002).

Chen, P.

Chen, X.

Chou, C.

Claps, R.

Cohen, O.

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

Dadap, J. I.

Dimitropoulos, D.

V. Raghunathan, R. Claps, D. Dimitropoulos, and B. Jalali, J. Lightwave Technol. 23, 2094 (2005).

D. Dimitropoulos, S. Fathpour, and B. Jalali, Appl. Phys. Lett. 87, 261108 (2005).

Dulkeith, E.

Dumont, B.

L. Vivien, S. Laval, B. Dumont, S. Lardenois, A. Koster, and E. Cassan, Opt. Commum. 210, 43 (2002).

Fathpour, S.

D. Dimitropoulos, S. Fathpour, and B. Jalali, Appl. Phys. Lett. 87, 261108 (2005).

Fauchet, P. M.

Foresi, J.

K. K. Lee, D. R. Lim, H. Luan, A. Agarwal, J. Foresi, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 77, 1617 (2000).

Foster, M. A.

Fukuda, H.

K. Yamada, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, T. Shoji, and S. Itabashi, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1046 (2006).

Gaeta, A. L.

Geng, 801 (2005).10. M.

Geraghty, D. F.

Green, W. M. J.

Grillot, F.

F. Grillot, L. Vivien, S. Laval, D. Pascal, and E. Cassan, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 1661 (2004).

Hsieh, I.

Itabashi, S.

K. Yamada, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, T. Shoji, and S. Itabashi, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1046 (2006).

Jalali, B.

V. Raghunathan, R. Claps, D. Dimitropoulos, and B. Jalali, J. Lightwave Technol. 23, 2094 (2005).

D. Dimitropoulos, S. Fathpour, and B. Jalali, Appl. Phys. Lett. 87, 261108 (2005).

Jia, L.

Jones, R.

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

Kimerling, L. C.

K. K. Lee, D. R. Lim, H. Luan, A. Agarwal, J. Foresi, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 77, 1617 (2000).

Koster, A.

L. Vivien, S. Laval, B. Dumont, S. Lardenois, A. Koster, and E. Cassan, Opt. Commum. 210, 43 (2002).

Kuhlmey, B. T.

Kuo, Y.

Lamont, M. R. E.

Lardenois, S.

L. Vivien, S. Laval, B. Dumont, S. Lardenois, A. Koster, and E. Cassan, Opt. Commum. 210, 43 (2002).

Laval, S.

F. Grillot, L. Vivien, S. Laval, D. Pascal, and E. Cassan, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 1661 (2004).

L. Vivien, S. Laval, B. Dumont, S. Lardenois, A. Koster, and E. Cassan, Opt. Commum. 210, 43 (2002).

Lee, K. K.

K. K. Lee, D. R. Lim, H. Luan, A. Agarwal, J. Foresi, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 77, 1617 (2000).

Li, H. H.

H. H. Li, J. Phys. Chem. Ref. Data 9, 561 (1980).

Liao, L.

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

Lim, D. R.

K. K. Lee, D. R. Lim, H. Luan, A. Agarwal, J. Foresi, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 77, 1617 (2000).

Lin, Q.

Lipson, M.

Liu, A.

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

Liu, X.

Liu, Y.

Luan, H.

K. K. Lee, D. R. Lim, H. Luan, A. Agarwal, J. Foresi, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 77, 1617 (2000).

Manolatou, C.

McNab, S. J.

Motegi, A.

Namavar, F.

A. G. Rickman, G. T. Reed, and F. Namavar, J. Light-wave Technol. 12, 1771 (1994).

Nicolaescu, R.

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

Ohno, F.

Osgood, R. M.

Painter, O. J.

Paniccia, M.

Y. Kuo, H. Rong, V. Sih, S. Xu, and M. Paniccia, Opt. Express 14, 11721 (2006).

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

Panoiu, N. C.

Pascal, D.

F. Grillot, L. Vivien, S. Laval, D. Pascal, and E. Cassan, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 1661 (2004).

Petermann, K.

R. A. Soref, J. Schmidtchen, and K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).

Powell, O.

Raghunathan, V.

Reed, G. T.

A. G. Rickman, G. T. Reed, and F. Namavar, J. Light-wave Technol. 12, 1771 (1994).

Rickman, A. G.

A. G. Rickman, G. T. Reed, and F. Namavar, J. Light-wave Technol. 12, 1771 (1994).

Rong, H.

Rubin, D.

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

Salem, R.

Samara-Rubio, D.

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

Sasaki, K.

Schares, L.

Schmidt, B. S.

M. A. Foster, A. C. Turner, J. E. Sharping, B. S. Schmidt, M. Lipson, and A. L. Gaeta, Nature 441, 960 (2006).

A. C. Turner, C. Manolatou, B. S. Schmidt, M. Lipson, M. A. Foster, J. E. Sharping, and A. L. Gaeta, Opt. Express 14, 4357 (2006).

Schmidtchen, J.

R. A. Soref, J. Schmidtchen, and K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).

Sekaric, L.

Sharping, J. E.

A. C. Turner, C. Manolatou, B. S. Schmidt, M. Lipson, M. A. Foster, J. E. Sharping, and A. L. Gaeta, Opt. Express 14, 4357 (2006).

M. A. Foster, A. C. Turner, J. E. Sharping, B. S. Schmidt, M. Lipson, and A. L. Gaeta, Nature 441, 960 (2006).

Shoji, T.

K. Yamada, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, T. Shoji, and S. Itabashi, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1046 (2006).

Sih, V.

Soref, R. A.

R. A. Soref, J. Schmidtchen, and K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).

Sterke, C. M. de

Tsuchizawa, T.

K. Yamada, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, T. Shoji, and S. Itabashi, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1046 (2006).

Turner, A. C.

Vivien, L.

F. Grillot, L. Vivien, S. Laval, D. Pascal, and E. Cassan, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 1661 (2004).

L. Vivien, S. Laval, B. Dumont, S. Lardenois, A. Koster, and E. Cassan, Opt. Commum. 210, 43 (2002).

Vlasov, Y. A.

Wang, T.

Watanabe, T.

K. Yamada, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, T. Shoji, and S. Itabashi, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1046 (2006).

Xia, F.

Xu, S.

Yamada, K.

K. Yamada, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, T. Shoji, and S. Itabashi, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1046 (2006).

Yang, L.

Yin, L.

Zhang, J.

Zhang, L.

Appl. Phys. Lett. (2)

K. K. Lee, D. R. Lim, H. Luan, A. Agarwal, J. Foresi, and L. C. Kimerling, Appl. Phys. Lett. 77, 1617 (2000).

D. Dimitropoulos, S. Fathpour, and B. Jalali, Appl. Phys. Lett. 87, 261108 (2005).

IEEE J. Quantum Electron. (2)

R. A. Soref, J. Schmidtchen, and K. Petermann, IEEE J. Quantum Electron. 27, 1971 (1991).

X. Chen, N. C. Panoiu, and R. M. Osgood, Jr., IEEE J. Quantum Electron. 42, 160 (2006).

IEEE Photon. Technol. Lett. (2)

F. Grillot, L. Vivien, S. Laval, D. Pascal, and E. Cassan, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 1661 (2004).

K. Yamada, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, T. Watanabe, T. Shoji, and S. Itabashi, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 1046 (2006).

J. Light-wave Technol. (1)

A. G. Rickman, G. T. Reed, and F. Namavar, J. Light-wave Technol. 12, 1771 (1994).

J. Lightwave Technol. (2)

J. Phys. Chem. Ref. Data (1)

H. H. Li, J. Phys. Chem. Ref. Data 9, 561 (1980).

Nature (2)

A. Liu, R. Jones, L. Liao, D. Samara-Rubio, D. Rubin, O. Cohen, R. Nicolaescu, and M. Paniccia, Nature 427, 615 (2004).

M. A. Foster, A. C. Turner, J. E. Sharping, B. S. Schmidt, M. Lipson, and A. L. Gaeta, Nature 441, 960 (2006).

Opt. Commum. (1)

L. Vivien, S. Laval, B. Dumont, S. Lardenois, A. Koster, and E. Cassan, Opt. Commum. 210, 43 (2002).

Opt. Express (11)

Opt. Lett. (3)

Other (1)

G. P. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics (Academic Press, San Diego, 1989).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.