Ultra-Compact Vertical Fiber-to-Chip Grating Couplers on Silicon-on-Insulator by Inverse Design
Rattachement africain : us, cn, gb. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Grating couplers that combine true vertical access, compact footprints, and foundry compatibility are vital for scalable photonic integration. However, conventional designs typically rely on reflectors, long tapers, or fiber tilt to achieve efficient coupling, which limits their practicality. Here, we present three inverse-designed vertical grating couplers on a standard 220 nm silicon-on-insulator platform without any bottom reflector in a single etch step, optimized through an adjoint-based topology framework with fabrication-aware filtering and projection enforcing a 90 nm feature constraint. The devices are tailored to three distinct fiber platforms: a single polarization single-mode fiber, a dual-polarization single-mode fiber, and a hollow-core anti-resonant fiber. The resulting designs achieve efficient vertical coupling without the need for fiber tilt or tapering, while maintaining low crosstalk and robust performance across temperature variations and realistic alignment tolerances. These results establish inverse design as a viable and scalable approach for compact, broadband, and fabrication-ready vertical fiber-to-chip interfaces across diverse fiber types.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Ultra-Compact Vertical Fiber-to-Chip Grating Couplers on Silicon-on-Insulator by Inverse Design
- Date Crossref
- 01/04/2026
- Éditeur
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
- Type
- journal-article
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Les institutions déclarées
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