DEVELOPMENT OF AN INTEGRATED ARRAYED WAVEGUIDE GRATING BUILDING BLOCK ON THE LITHIUM NIOBATE-ON-INSULATOR PLATFORM

Abstract

The Arrayed Waveguide Grating (AWG) is a passive optical device capable of Multiplexing, Demultiplexing and Routing. It is a very important device for Wavelength Division Multiplexing, in this case interesting for achieving a transceiver of high modulation speeds integrated on-chip. Here an AWG is designed, simulated and characterized in the X-cut Lithium Niobate-On-Insulator (LNOI) platform. Proving for the second time the LNOI is a versatile platform capable of allowing the Integration of AWG. The constraints and required optimizations were analysed to be able to develop an AWG of higher performance in this platform. Here, simulations are presented informing about the physics of the device and the crucial design parameters. It was demonstrated a functional 9x9 AWG in the X-cut LNOI for the C-band, with a channel spacing of 0.9 nm and a 21 dB Insertion Loss.

O Arrayed Waveguide Grating (AWG) é um dispositivo óptico passivo capaz de mul- tiplexação, desmultiplexação e roteamento. É um dispositivo muito importante para Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda, neste caso interessante para con- seguir um transceptor de altas velocidades de modulação integrado em chip. Nesta tese, um AWG é projetado, simulado e caracterizado na plataforma X-cut Lithium Niobate- On-Insulator (LNOI). Foi comprovando pela segunda vez que o LNOI é uma plataforma versátil capaz de permitir a Integração de AWG. As restrições e otimizações necessárias foram analisadas para poder desenvolver um AWG de maior desempenho nesta plata- forma. Aqui, são apresentadas simulações informando sobre a física do dispositivo e os parâmetros cruciais do projeto. Foi demonstrado um AWG 9x9 funcional em LNOI X-cut para a banda óptica C, com espaçamento entre canais de 0,9 nm e perda de inserção de 21 dB.