Представлены основные конструктивно-технологические методы создания интегрально-оптических элементов. Показано, что современные базовые оптические логические элементы («И», «ИЛИ», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ») могут быть реализованы двумя основными методами: на интегрально-оптических структурах, содержащих в своем составе интерферометры Маха-Цендера и микрорезонаторы, и на двумерных фотонных кристаллах. Перечислены основные преимущества и конструктивно-технологические особенности каждого из методов создания интегрально-оптических логических элементов (ИОЛЭ) для создания перспективных фотонных интегральных схем (ФИС).

Представлены результаты исследования влияния величины шероховатости поверхности световодного слоя на величину добротности мезаструктур оптических резонаторов, работающих в режиме мод шепчущей галереи (МШГ), изготовленных с использованием кремниевой технологии. В качестве материала световодного слоя исследованы два варианта: SiO2 и Si. Проведено исследование влияния величины шероховатости боковой поверхности световодного слоя на величину добротности для каждого варианта структуры. Величина шероховатости боковой поверхности световодного слоя исследовалась при помощи АСМ и РЭМ. Для мезаструктур оптических резонаторов со световодным слоем как из Si, так и из SiO2 в результате оптимизации базовых технологических процессов удалось достичь снижения величины шероховатости с 30–40 нм до 1–3 нм. Проведенная путем численного моделирования оценка показала, что добротность оптических резонаторов со световодным слоем из SiO2 может быть достигнута 109 за счет снижения шероховатости боковой поверхности световодного слоя.

Представлены результаты исследования влияния шероховатости на добротность оптических резонаторов из SiO2, работающих в режиме мод шепчущей галереи (МШГ). Количественная оценка величины шероховатости профиля резонатора проведена двумя способами - с использованием атомно-силового микроскопа (АСМ) Bruker и растрового электронного микроскопа (РЭМ) Helios 650. На основании полученных экспериментальных данных о шероховатости проведены численные расчеты добротности.

В настоящей статье представлены результаты исследования влияния шероховатости боковых стенок световодного слоя из нитрида кремния толщиной 100 и 200 нм на оптические потери в интегральных волноводах шириной 3 и 8 мкм. Представлен расчет основных параметров шероховатости боковых стенок световодного слоя, оказывающих наибольшее влияние на оптические потери в волноводе, проведенный методом конечных временных разностей. На основании данного расчета была установлена оптимальная толщина световодного слоя из нитрида, позволяющая удерживать световой поток. За основу расчета при построении модели были взяты данные, полученные в ходе исследования РЭМ-снимков, изготовленных волноводных структур. Результаты приведенных расчетов согласуются с данными, полученными в результате исследования посредством рефлектометрии в частотной области рефлектометра обратного рассеяния изготовленных волноводов с толщиной световодного слоя из нитрида кремния 200 нм и шириной 3 и 8 мкм.