径472和474被配置成S弯曲部。然而，在可替代的示例配置中，波导路径472和474可以是直的路径或除S形路径以外的弯曲的路径。各种配置也是有可能的。
[0062]与图2和3中所示的分离器208和308相比，分离器408 —般可提供较简单的设计和结构。然而，与分离器208和308相比，由于分离器408被配置成以更突然或更少渐进(或更少绝热)的方式对TE。和TE 4莫式光信号进行分路，因此分离器408可能更有损耗和/或生成更大的分散量。
[0063]光波导结构200、300和400被描述为按接收模式运行，其中一对正交偏振光信号从外部源进行接收和/或耦合、被转换成以TE。模式偏振的第一光信号以及以TE ^莫式偏振的第二光信号、并且彼此被分离并被分成不同的波导路径以供下游光处理电路进行处理。
[0064]此外或可替代地，如上面参照图1所描述的，光波导结构200、300和400可按发送模式运行。例如，光波导结构200、300和400可从处理电路接收一对TE模式光信号并将其限定至单个波导路径，例如用旋转器208、308和408来实现；旋转TE模式光信号中的一个为在TM模式中偏振而同时将另一个光信号保持在TE模式中(例如，用旋转器206来实现)，并将其提供至光波导200、300和400的前端或边缘以耦合至外部源。以这种方式，光波导结构可作为接收器、发送器或收发器的前端组件发挥作用或运行。
[0065]光波导结构按发送模式运行的一些示例应用可包括各种调制方案，包括双偏振方案，其中可从处理电路提供经调制的光信号以进行传输。例如，示例调制方案可包括正交相移键控(QPSK)、正交幅度调制(QAM)、脉冲幅度调制(PAM)或二进制相移键控(BPSK)。其他调制方案也是可能的。光波导结构200、300和400可被配置成从处理电路接收在TE模式中的经调制的光信号，并将TE模式信号中的一个转换成TM模式信号以传输和/或耦合至外部源。各种其他应用也是可能的。
[0066]通常，示例光波导结构200、300和400可以是具有平面的平面结构。特别地，包括纳米锥202、旋转器206和分离器208、308和408的光波导结构200、300和400的级或部分可被形成为多个被置于基底或缓冲器(例如，基底或缓冲器220)的平面上的平面层。进一步地，除了旋转器206的肋部240以外，所有部分可被集成或被制造为具有大致均匀厚度并用相同材料制成的单层。肋部240可被包括在光波导结构200和300中作为被置于第一层上和/或从第一层突出的第二额外层。肋部240可由与构成第一层的波导结构200和300的部分相同的材料或不同的材料制成。第一层或组合的第一层和第二层可被称为波导结构的核心或核心组件。为了进行说明，在图2中标识出的纳米锥202可额外地或可替代地被称为纳米锥202的核心。同样地，旋转器206的基部238和肋部240可被统称为旋转器206的核心。
[0067]如上所述，包括纳米锥202、旋转器206以及分离器208、308和408中每一个的光波导结构200、300和400可以是绝热的光波导结构，其中在光信号之间的损失和干扰可最小化。此外，波导结构200、300和400可被视为宽带结构，其在很宽的波长范围内可在最佳性能或无性能退化的情况下绝热地运行或执行。在这里，宽带可指约100纳米的运行频带。
[0068]图5示出沿图1中的线5-5所截取的纳米锥202的横截面侧视图。纳米锥202可包括被置于基底或缓冲器220的平面504上的核心502。核心502可被覆层506包裹或围绕。如在图5中所示，核心502可具有相关的厚度，其可在110到130纳米的范围中，然而也可使用其他厚度。此外，核心502、覆层506和基底220可由可用于使用电介质或光波导的电介质或光波导或光集成电路的任何材料(包括电介质材料)制成。在一些示例配置中，基底220可由二氧化硅(S12)或具有相对较低折射率的其他材料制成。类似于基底220，覆层506也可由具有相对较低折射率的材料制成。例如，覆层506可由具有约1.5的折射率的玻璃制成。相反，核心502可由具有相对较高折射率的材料(例如，具有约3.5的折射率的硅(Si))制成。作为非限制性示例，也可使用除硅以外的各种材料，例如，氮化镓、硅基材料(例如，氮化硅、氮氧化硅、单晶硅、多晶硅材料或诸如砷化镓、磷化铟或其它相关的化合物的其它III/V族材料)。也可使用各种其他材料。核心502和覆层506之间在折射率方面的对比或差异可使光波导结构作为高对比度的光波导，这意味着在核心502材料和覆层506材料的折射率之间存在有相对较大的差异。
[0069]虽然在图5中所示的横截面视图是纳米锥202的视图，但是横截面视图也可表示具有单层核心的示例光波导结构200或300的其他部分或部，例如，分离器208或308。对于其他单层横截面，用于核心502和/或覆层506的材料和/或核心502的厚度在整个波导结构200和300中可以是相同的。其他横截面的差异可包括核心的宽度和/或其他横截面可针对两个不同的波导路径包括两个不同的核心，如图2和3的俯视图所示。
[0070]图6示出沿线6-6所截取的旋转器206的横截面侧视图。旋转器206可包括被置于基底220的平面上的核心602。核心602可包括第一层638，其可以是用于图2中所示的基部238的层。第一层638可以是与由单层制成的波导结构200和300的其他部件的核心502相同和/或共面的层。例如，第一层638可被制造为由与单层核心组件的核心502相同的材料和/或相同或大致相同的厚度制成。核心602可进一步包括第二层640，其可以是用于在图2中所示的肋部240的层。如图6中所示，第二层640可被置于第一层638上和/或从第一层638延伸出来。第二层640可由与构成第一层638的材料相同的材料或不同的材料制成。在一个示例配置中，第一层638可由单晶硅制成，且构成肋部640的第二层可由多晶硅(复晶硅)制成，然而也可使用其他材料。
[0071]旋转器206的基部238和肋部240的组合随着沿传播方向延伸可在其横截面以及其形状上形成几何图形，即根据麦克斯韦(Maxwell)定律，其可在光信号传播通过旋转器206时使TE。模式光信号将其偏振保持在TE。状态中，且同时使TM。模式光信号将其偏振改为TE1模式。特别地，基部238和肋部240的组合可创建某些类型的对称性、不对称性和锥形以进行TE。和TM。信号的保持和转换。
[0072]在旋转器206的一个示例配置中，如从图2的俯视图所示，旋转器206可以是对称的或沿在传播方向上延伸的轴线具有镜像对称。肋部240可沿传播轴线放置或放置在基部238的中心处(如在图2和图6 二者中所示)以在传播方向上实现镜像对称。在一个可替代的配置中，旋转器206沿传播方向可以是不对称的。特别地，肋部240可从传播轴线或基部238的中心而偏离中心。此外或可替代地，肋部240在端234和236之间可具有变化的宽度以形成不对称性。
[0073]对于旋转器206沿传播方向具有镜像对称的配置来说，该对光信号可通过纳米锥202被耦合成纯TE模式信号和TM模式信号，这意味着TE模式信号不具有TM分量或任何TM特质且TM模式信号不具有TE分量或任何TE特质。可替代地，在旋转器206在传播方向上为不对称的情况下，通过纳米锥202耦合的该对光信号可能不是纯的TE模式信号和TM模式信号。然而，该对光信号仍可彼此为正交偏振且为高度线性偏振的，特别是在纳米锥202足够长的情况下。
[0074]此外，如图6所示，旋转器206可能是不对称的或在第一层638和第二层640之间具有破缺对称性。可通过配置肋部240以具有比基部238的宽度中的任何一个均小的宽度来实现这种破缺对称性，如上面参照图2所述的。进一步地，旋转器206或特别是旋转器206的基部238可被配置成具有相对平滑锥形，从而使旋转器206为绝热的结构。
[0075]如上所述的光波导结构200和300不限于包括纳米锥202、旋转器206和分离器208和308中的所有。光波导结构200和300的可替代的示例实施例可包括少于纳米锥202、旋转器206和分离器208和308中的所有的组件。例如，光波导结构200和300的可替代的实施例可仅包括旋转器206。其他可替代的实施例可包括旋转器206和旋转器208或308，且可从分离的或位于光波导结构200和300外部的耦合结构(例如，纳米锥202或诸如光栅耦合器之类的某个其他耦合结构)接收一对TE模式光信号和TM模式光信号。光波导结构200和300的其他可替代的示例实施例可包括纳米锥202和旋转器206，但不包括分离器208或308。光波导结构200和300的进一步的可替代的示例实施例可仅包括分离器208的一部分，例如，包括Y型分路器242而不包括2X2耦合器244。用于光波导结构200和300的各种配置或配置的组合也是可能的。
[0076]图7描述了将从外部源耦合的一对正交偏振的光信号转换成一对TE模式光信号的方法。在方框702中，该对正交偏振的光信号可从外部源耦合，如用光波导的纳米锥来实现。纳米锥在光波导的边缘可具有一宽度，其被配置成耦合至外部源。在方框704中，纳米锥可将该对正交偏振的光信号限定至波导结构以作为在TE模式中偏振的第一光信号以及在TM模式中偏振的第二光信号。TE模式和TM模式可以是一阶TE模式和一阶TM模式。
[0077]在方框706中，第一和第二光信号可传播通过光波导结构的旋转器，其中在TE模式中的第一光信号可被保持在TE模式中，且第二光信号可从在TM模式中偏振被旋转为在TE模式中偏振。第二光信号可在具有高于一阶的阶位的TE模式中偏振。例如，旋转器可在二阶TE1模式中使第二光信号偏振。
[0078]在方框708中，第一和第二光信号彼此可分离到不同的光波导路径。第一和第二光信号可首先使用Y型分路器进行分路，其中第一和第二光信号的约一半的能量被耦合至第一波导路径，且第一和第二光信号的约一半的能量被耦合至第二波导路径。在通过Y型分路器进行分路后，第一和第二光信号可用光耦合器(例如，包括一对波导路径或部的二乘二親合器)而彼此分离到不同的波导路径。该对的第一波导部可親合第一光信号的大致所有的能量，且该对的第二波导部可耦合第二光信号的大致所有的能量，从而使第一和第二光信号处于不同的波导路径中。
[0079]可替代地，分离器可接收第一和第二光信号并使用不对称的Y型分路器将其彼此分开。特别地，第一锥形部可接收第一和第二光信号。当第一和第二光信号传播通过第一锥形部时，光信号中的一个可被较少地限定至第一锥形部。同时，不对称的Y型分路器的第二锥形部可耦合较少限定的光信号中的一个，从而使两个光信号在不同的波导路径中彼此相分离。
[0080]图8示出接收一对TE模式光信号并将其转换成一对正交偏振光信号以进行传输和/或耦合至外部源的示例方法800的流程图。在方框802中，分离器(其也可或替代地被称