基于硅基光波导模式匹配的模式复用解复用器的制作方法

文档序号:12467731阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于硅基光波导模式匹配的模式复用解复用器,

当该模式复用解复用器用作复用器时,该模式复用解复用器包括:n个宽度不同的条形波导为输入光波导,其中,第0输入光波导(10)为单模光波导,末端依次连接有锥形光波导(20)、多模光波导(30)、复用器输出端(40),第n输入光波导(1n)末端依次连接有一个S形弯曲光波导结构(2n)、耦合区光波导(3n)、另一个S形弯曲光波导结构(4n)、一小段直波导(5n)、锥形波导(6n),在上述说明中,n>0;

当该模式复用解复用器用作解复用器时,根据光路的可逆性,将上述复用器的输出端与输入端相互调换,即能够实现模式解复用,该模式复用解复用器成为解复用器。

2.根据权利要求1所述的基于硅基光波导模式匹配的模式复用解复用器,其中,所述多模光波导(30)的宽度(w0)为固定值,能够支持TE0、TE1、…、TEn多个本征模式。

3.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,其中,所述锥形光波导(20)首尾两端的宽度分别为所述单模光波导的宽度、后面相连的所述多模光波导(30)宽度,所述锥形光波导(20)的锥度满足绝热条件,即光场经过所述锥形光波导之后不激发新的模式。

4.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,其中,所述第n输入光波导(1n)的宽度(wn)由所述第0输入光波导(10)的宽度(w0)决定,所述第n输入光波导(1n)的宽度(wn)满足:所述第0输入光波导(10)中传输的TE1、…、TEn模式场的有效折射率分别与所述第n输入光波导(1n)中传输的TE0模式场的有效折射率相等。

5.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,其中,

当该模式复用解复用器用作复用器时,复用器耦合区域的长度满足如下条件:所述耦合区光波导(3n)的基模TE0完全耦合到所述多模光波导(30)的高阶TE模式;

当该模式复用解复用器用作解复用器时,解复用器耦合区域的长度满足如下条件:所述多模光波导(30)的高阶TE模式完全耦合到所述耦合区光波导(3n)的基模TE0

6.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,其中,各个耦合区域之间相互错开一段距离,使得模式耦合时不会存在相互的串扰,提高模式转换效率。

7.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,其中,耦合区域之后依次的所述另一个S形弯曲光波导结构(4n)、一小段直波导(5n)、锥形波导(6n),可以防止耦合区域末端的光散射出去影响耦合效率。

8.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,其中,所述锥形波导(6n)满足绝热条件,将剩余的光辐射出去而不影响消光比。

9.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,能够满足TM模式的匹配条件,以实现TM模式的复用及解复用。

10.根据权利要求1所述的模式复用解复用器,采用顶硅为340nm的全刻蚀结构。

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