这篇笔记介绍硅光芯片的另一个应用——光开关(optical switch), 日本产业技术研究院(AIST)最近利用SiN-Si构成的双层波导，实现了16*16的光开关，相关文章发表于Opt. Exp. 27, 21131(2019)。
硅光光开关的主要构成单元包括Mach-Zehnder干涉器和crossing结构。对于N个输入端口的光开关，crossing结构的数目为(N-1)^2。而一般硅波导的crossing的插损约为0.05dB，做一个简单的估算，当N=32时，crossing结构的总插损约为48dB，对整个系统的link budget影响非常大。AIST研究组的出发点正是基于此，他们利用双层波导结构，大大降低了crossing结构的插损，系统的结构示意图如下图所示。
(图片来自文献1)
经过一定的数值仿真计算，SiN波导的尺寸取为1um*0.4um，SiN波导层与Si层的间距取为1.5um, crossing结构的插损仿真值为0.0005dB, Si波导中的串扰小于-45dB, 仿真结果如下图所示。基于这一结构，当光分别在上下两根波导中传输时，彼此不受影响，有点像两条方向垂直的高架路。
