一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感的微环滤波器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器。第一微环滤波器和第二微环滤波器的上方均设有用于调节谐振波长的加热电极，第一微环滤波器和第二微环滤波器均单偏振工作且谐振波长相同，第一微环滤波器和第二微环滤波器分别用作TM偏振模式和TE偏振模式的滤波并可互换，两个微环滤波器各设有一组金属区或者设有同一组金属区，通过加热两组金属电极或者结合激光氧化波导校正谐振波长。本发明微环滤波器具有尺寸小、结构简单的特点，为解决微环滤波器的偏振敏感问题提出了一种可行方案。
【专利说明】
一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感的微环滤波器
技术领域
[0001]本发明属于集成光电子器件领域，具体涉及一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器。
【背景技术】
[0002]微环滤波器因其尺寸小，结构简单，功能特性灵活多变等特点而在集成光器件领域倍受青睐。基于绝缘体上娃(Si I icon On Insulator ,SOI)材料平台的娃纳米线波导由于具有超高折射率差，对光场限制能力强，因而能够实现超紧凑的集成光器件结构，而且具有CMOS工艺兼容的特性。这一系列优势使得基于硅纳米线波导的微环滤波器成为研究者的关注热点之一。
[0003]硅纳米线波导由于具有很强的双折射特性，即不同偏振态的光在波导中的有效折射率不同，从而导致不同偏振态的光在波导中经过的光程不同，这就使得基于硅纳米线波导的集成光器件具有非常明显的偏振敏感特性。然而，偏振敏感问题很大程度上限制了集成光器件在光纤光通信系统中的应用。这是因为在光纤光通信中，输入光的偏振态是随时间变化的，对于偏振依赖的微环滤波器而言，输入光的偏振态变化，就会产生额外的谱线，影响其性能。因此，解决基于硅纳米线波导的微环滤波器的偏振敏感问题至关重要。对于微环滤波器而言，解决偏振敏感问题，主要有以下两种解决方案。一种方案是所谓的从本质上解决微环滤波器的偏振敏感性。对于微环滤波器而言，偏振敏感问题主要有两个来源，一个是波导的偏振敏感性，一个是耦合区耦合系数的偏振敏感性。从本质上解决微环滤波器的偏振敏感问题的方案，就是从这两个方面着手，一方面，通过波导尺寸的设计，使波导对于TE和TM偏振态的光具有相同的有效折射率，从而消除波导的偏振敏感性，另一方面通过采用特殊的偏振不敏感的耦合器消除耦合区耦合系数的偏振敏感性。这种方案中，设计复杂往往较为复杂，而且工艺容差非常小。第二种方案则是偏振分集方案。这种方案的思路就是将输入光分解为两个正交的偏振态，分别进行处理。这个方案在很大程度上提高了设计的灵活性。但这种方案，需要引入额外的器件，比如偏振分束器，偏振旋转器等。在一定程度上，增大了系统的复杂度，也可能存在增大器件尺寸的问题。
【发明内容】
[0004]为了解决【背景技术】中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器。
[0005 ]本发明采用的技术方案是:
[0006]本发明包括相连接的第一微环滤波器和第二微环滤波器，第一微环滤波器和第二微环滤波器的上方均设有用于加热调节谐振波长的金属电极，第一微环滤波器和第二微环滤波器均单偏振工作且谐振波长相同，其谐振波长通过加热所述金属区进行调节。
[0007]第一微环滤波器和第二微环滤波器分别用作TM偏振模式和TE偏振模式的滤波，两者可以互换。
[0008]所述的第一微环滤波器和第二微环滤波器各设有一组金属区，分别通过加热两组金属电极对第一微环滤波器和第二微环滤波器的谐振波长进行调节，使得两者相同。
[0009]所述的第一微环滤波器和第二微环滤波器设有同一组金属区，分别通过加热该组金属电极并对第一微环滤波器和第二微环滤波器中的微环进行激光氧化进而调节第一微环滤波器和第二微环滤波器的谐振波长使得两者相同，实现谐振波长的移动和对准。
[0010]所述的第一微环滤波器包括第一环形波导以及对称置于第一环形波导两侧的第一弯曲波导和第三弯曲波导，所述的第二微环滤波器包括第二环形波导以及对称置于第二环形波导两侧的第二弯曲波导和第四弯曲波导;输入波导与第一弯曲波导的输入端连接，第一弯曲波导输出端经第一绝热连接波导与第二弯曲波导的输入端连接，第二弯曲波导输出端连接第一输出波导;第四弯曲波导的输出端经第二绝热连接波导与第三弯曲波导的输入端连接，第三弯曲波导的输出端与第二输出波导连接，第三弯曲波导的输出端与第一弯曲波导的输入端位于第一环形波导的同一侧。
[0011]所述微环滤波器上方覆有两组金属电极:一组金属电极包括第一微加热电极连接金属区、第一微加热电极触点金属区和第一微加热电极加热金属区，第一微加热电极加热金属区位于第一环形波导的正上方并设有开口，第一微加热电极加热金属区对第一环形波导进行加热，连接第一微加热电极加热金属区的两端分别经各自的第一微加热电极连接金属区与两个第一微加热电极触点金属区连接;另一组金属电极包括第二微加热电极连接金属区、第二微加热电极触点金属区和第二微加热电极加热金属区，第二微加热电极加热金属区位于第二环形波导的正上方并设有开口，第二微加热电极加热金属区对第二环形波导进行加热，第二微加热电极加热金属区的两端分别经各自的第二微加热电极连接金属区与两个第二微加热电极触点金属区连接。
[0012]所述微环滤波器上方覆有同一组金属电极，一组金属电极包括第一微加热电极连接金属区、第一微加热电极触点金属区和第一微加热电极加热金属区，两个第一微加热电极加热金属区分别位于第一环形波导和第二环形波导的正上方并设有开口，两个第一微加热电极加热金属区的一端之间通过连接金属区连接，两个第一微加热电极加热金属区的另一端之间分别经各自的第一微加热电极连接金属区与两个第一微加热电极触点金属区连接。
[0013]所述的第一微环滤波器和第二微环滤波器采用级联环结构，微环结构由多个级联的环形波导耦合构成。级联环结构情况下，所述两个微环滤波器上方可以覆有同一组金属电极或者各自的一组金属电极。
[0014]所述的第一环形波导和第一弯曲波导之间形成第一弯曲耦合区，第一环形波导和第三弯曲波导之间形成第三弯曲耦合区，第二环形波导和第二弯曲波导之间形成第二弯曲耦合区，第二环形波导和第四弯曲波导之间形成第四弯曲耦合区，所述的第一弯曲耦合区、第三弯曲耦合区、第四弯曲耦合区和第二弯曲耦合区均采用弯曲耦合器的耦合结构。
[0015]第一弯曲耦合区和第三弯曲耦合区结构对称相同，第四弯曲耦合区和第二弯曲耦合区结构对称相同。
[0016]所述的输入波导、第一弯曲波导、第一绝热连接波导、第二弯曲波导、第一输出波导、第二输出波导、第三弯曲波导、第一绝热连接波导、第四弯曲波导、第一环形波导和第二环形波导均为单模传输波导，优选地，所述第一绝热连接波导和第二绝热连接波导均采用渐变波导结构，一端的宽度与另一端的宽度不相同。
[0017]所述的第一微环滤波器和第二微环滤波器其中之一对TM偏振态的传输损耗达到103dB/cm量级，使得该微环滤波器的TM偏振谐振被消除，仅存在TE偏振谐振，是工作于TE偏振的单偏振谐振腔。优选地，第一微环滤波器和第二微环滤波器中，其中一个环形波导的直径小于另一个环形波导的直径。
[0018]另一个微环滤波器的耦合区对TE偏振态的耦合系数仅为0.001量级，使得TE偏振谐振被消除、仅存在TM偏振谐振，是工作于TM偏振的单偏振谐振腔。
[0019]本发明的基本工作原理是，通过设计两个分别工作在TM偏振态和TE偏振态的针对单偏振工作的微环滤波器，实现当输入光分别为TM偏振态和TE偏振态时，可以将同一波长滤出。
[0020]本发明两个单偏振工作的微环滤波器，其中一个单偏振工作的微环滤波器只对TM偏振态的输入光正常滤波，而对T E偏振态的输入光低损耗地通过；另一个单偏振工作的微环滤波器只对TE偏振态的输入光正常滤波，而对TM偏振态的输入光低损耗地通过。两个单偏振工作的微环的谐振波长调到同一谐振波长处，这样就可以实现将两种偏振态的输入光的同一波长滤出。
[0021]对单一偏振态TM偏振态响应的第一微环滤波器，通过合理设计弯曲耦合区的结构尺寸，使从输入波导输入的TM偏振态的光经过弯曲耦合区可以获得合适的耦合系数，从而在第一输出波导和第二输出波导端口处获得输出，即处于谐振波长的光从第二输出波导输出，非谐振波长的光从第一输出波导输出；从输入波导输入的TE偏振态的光经过弯曲耦合区几乎不发生耦合，即使第二输出波导在谐振波长下无透过输出，谐振和非谐振波长的光全部从第一输出波导输出。这样当输入光为TM偏振态时，微环滤波器的第二输出波导可以实现谐振波长的输出，第一输出波导实现非谐振波长的输出，即实现正常的滤波功能;而当输入光为TE偏振态时，谐振和非谐振波长的光均从第一输出波导输出。因此，这样设计的对TM偏振光响应的第一微环滤波器仅对单一偏振态TM偏振光实现滤波功能。
[0022]对单一偏振态TE偏振态响应的第二微环滤波器，通过合理设计弯曲耦合区，使TE偏振光可以获得合适的耦合，从而获得正常的滤波输出，即在谐振波长下，从第二输出波导输出，在非谐振波长下，从第一输出波导输出。而TM偏振光在弯曲親合区有较小的親合，同时第二环形波导选取较小的弯曲半径，使TM偏振光在该弯曲半径下有较大的弯曲损耗，从而实现从第二输出波导在谐振波长下几乎没有TM偏振光的输出，谐振波长与非谐振波长的TM偏振光均从第一输出波导输出。
[0023]如图1所示，该偏振不敏感微环滤波器采用了两个加热电极。通过对微加热电极施加电压，可通过分别调节两个单偏振工作的微环滤波器的谐振波长，实现两微环滤波器谐振波长的严格的对准。如图2所示，该偏振不敏感微环滤波器也可以采用单个加热电极。通过在电极的设计过程中对两个单偏振工作的微环滤波器上的微加热电极的加热金属区的电阻进行设计，实现只使用单个电极即可对偏振不敏感微环滤波器的调谐功能。采用单个加热电极的方案，也可以通过激光氧化的方法，实现两个单偏振工作的微环滤波器的谐振波长的对准，然后通过电极加热，将偏振不敏感微环滤波器的谐振波长移至需要的波长处。
[0024]本发明具有的有益的效果是:
[0025]本发明偏振不敏感微环滤波器，由于采用的两个单偏振工作的微环滤波器分别只对单一偏振态响应，而不受其他偏振态的影响，解决了输入偏振态随机对微环滤波器输出响应的影响。
[0026]本发明偏振不敏感微环滤波器，相比与传统的偏振分集方案，没有引入额外的偏振分束器，偏振旋转器，大大减小了器件的复杂度，提高了设计的灵活性。
[0027]本发明偏振不敏感微环滤波器，可对任意偏振态的输入光实现滤波功能。
【附图说明】
[0028]图1是本发明微环滤波器的第一种实施结构示意图。
[0029]图2是本发明微环滤波器的第二种实施结构示意图。
[0030]图3是本发明微环滤波器的第三种实施结构示意图。
[0031]图4是图1的局部放大示意图。
[0032]图5是实施例微环滤波器当输入光为TE偏振态时的传输谱线。
[0033]图6是实施例微环滤波器当输入光为TM偏振态时的传输谱线。
[0034]图中:I为输入波导，2为第一弯曲波导，3为第一绝热连接波导，4为第二弯曲波导，5为第一输出波导，6为第二输出波导，7为第三弯曲波导，8为第二绝热连接波导，9为第四弯曲波导，10为第一环形波导，11为第二环形波导，12连接为第一微加热电极连接金属区，13为第一微加热电极触点金属区，14为第二微加热电极连接连接金属区，15为第二微加热电极触点金属区，16为第一弯曲耦合区，17为第二弯曲耦合区，18为第三弯曲耦合区，19为第四弯曲親合区，20为第一微环滤波器，21为第二微环滤波器，22为第一微加热电极加热金属区，23为第二微加热电极加热金属区，24为连接金属区。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图1和实施例对本发明作进一步说明。
[0036]实施例一
[0037]如图1所示，实施例一包括相连接的第一微环滤波器20和第二微环滤波器21和金属电极，第一微环滤波器20包括第一环形波导10以及对称置于第一环形波导10两侧的第一弯曲波导2和第三弯曲波导7，其中的微环采用单个第一环形波导10，所述的第二微环滤波器21包括第二环形波导11以及对称置于第二环形波导11两侧的第二弯曲波导4和第四弯曲波导9，其中的微环采用单个第二环形波导11。其中的第一环形波导10和第二环形波导11采用单个微环结构。
[0038]输入波导1、第一弯曲波导2、第一绝热连接波导3、第二弯曲波导4和第一输出波导5首尾相连，位于第一环形波导10和第二环形波导11的同一侧;第二输出波导6、第三弯曲波导7、第二绝热连接波导8和第四弯曲波导9也首尾相连，位于第一环形波导10和第二环形波导11的另一侧。
[0039]第一微环滤波器20和第二微环滤波器21上方分别设有第一组金属电极和第二组金属电极。
[0040]第一组金属电极包括第一微加热电极连接金属区12、第一微加热电极触点金属区13和第一微加热电极加热金属区22，第一微加热电极加热金属区22位于第一环形波导10的正上方并设有开口，第一微加热电极加热金属区22呈带开口的环形，第一微加热电极加热金属区22对第一环形波导10进行加热，第一微加热电极加热金属区22的两端分别经各自的第一微加热电极连接金属区12与两个第一微加热电极触点金属区13连接，第一微加热电极触点金属区13位于微环滤波器外部；
[0041]第二组金属电极包括第二微加热电极连接金属区14、第二微加热电极触点金属区15和第二微加热电极加热金属区23，第二微加热电极加热金属区23位于第二环形波导11的正上方并设有开口，第二微加热电极加热金属区23呈带开口的环形，第二微加热电极加热金属区23对第二环形波导11进行加热，第二微加热电极加热金属区23的两端分别经各自的第二微加热电极连接金属区14与两个第二微加热电极触点金属区15连接，第二微加热电极触点金属区15位于微环滤波器外部。
[0042]如图1所示，各个波导均采用单模波导；第一弯曲波导2和部分第一环形波导10共同组成基于2X2的弯曲方向耦合器的第一弯曲耦合区16;第三弯曲波导7和部分第一环形波导10共同组成基于2X2的弯曲方向耦合器的第一弯曲耦合区17。第四弯曲波导9和部分第二环形波导11共同组成基于2 X 2的弯曲方向耦合器的第四弯曲耦合区18。第二弯曲波导4和部分第二环形波导11共同组成基于2X2的弯曲方向耦合器的第一弯曲耦合区19。第一弯曲波导2，第一环形波导10和第三弯曲波导7共同构成第一微环滤波器20。第二弯曲波导4，第二环形波导11和第四弯曲波导9共同构成第二微环滤波器21。
[0043]如图1所示，第一弯曲耦合区16，第三弯曲耦合区17，两个耦合区关于第一环形波导10对称分布。第四弯曲耦合区18，第二弯曲耦合区19，两个耦合区关于第二环形波导11对称分布第一弯曲耦合区16将从输入波导I输入的TM偏振态的光以合适的比例分配至第一绝热连接波导3和第一环形波导10;第一弯曲親合区16将从输入波导I输入的TE偏振态的光全部分配至第一绝热连接波导3;第三弯曲耦合区17将第一环形波导10中的TM偏振态的光以合适的比例分配至第二输出波导6和第一环形波导10中。第二弯曲耦合区19将从输入波导I输入经过第一绝热连接波导3的TE偏振态的光以合适的比例分配至第一输出波导5和第一环形波导11中；第二弯曲耦合区19将从输入波导I输入经过第一绝热连接波导3的TM偏振态的光的绝大部分分配至第一输出波导5;第四弯曲耦合区18将第二环形波导11中的TE偏振态的光以合适的比例分配至第二绝热连接波导5和第二环形波导11中。
[0044]实施例二
[0045]如图2所示，实施例二包括相连接的第一微环滤波器20和第二微环滤波器21和金属电极，第一微环滤波器20包括第一环形波导10以及对称置于第一环形波导10两侧的第一弯曲波导2和第三弯曲波导7，其中的微环采用单个第一环形波导10，所述的第二微环滤波器21包括第二环形波导11以及对称置于第二环形波导11两侧的第二弯曲波导4和第四弯曲波导9，其中的微环采用单个第二环形波导11。其中的第一环形波导10和第二环形波导11采用单个微环结构。
[0046]输入波导1、第一弯曲波导2、第一绝热连接波导3、第二弯曲波导4和第一输出波导5首尾相连，位于第一环形波导10和第二环形波导11的同一侧;第二输出波导6、第三弯曲波导7、第二绝热连接波导8和第四弯曲波导9也首尾相连，位于第一环形波导10和第二环形波导11的另一侧。
[0047]第一微环滤波器20和第二微环滤波器21上方设有同一组金属电极。该组金属电极包括第一微加热电极连接金属区12、第一微加热电极触点金属区13和第一微加热电极加热金属区22，两个第一微加热电极加热金属区22分别位于第一环形波导10和第二环形波导11的正上方并设有开口，第一微加热电极加热金属区22呈带开口的环形，两个第一微加热电极加热金属区22的一端之间通过连接金属区24连接，两个第一微加热电极加热金属区22的另一端之间分别经各自的第一微加热电极连接金属区12与两个第一微加热电极触点金属区13连接，第一微加热电极触点金属区13位于微环滤波器外部。
[0048]实施例三
[0049]如图1所示，实施例三包括相连接的第一微环滤波器20和第二微环滤波器21和金属电极，第一微环滤波器20包括三个级联的第一环形波导10以及对称置于第一环形波导10级联后两侧的第一弯曲波导2和第三弯曲波导7，第二微环滤波器21包括三个级联的第二环形波导11以及对称置于第二环形波导11级联后两侧的第二弯曲波导4和第四弯曲波导9。第一环形波导10和第二环形波导11采用多个微环级联的结构。
[0050]输入波导1、第一弯曲波导2、第一绝热连接波导3、第二弯曲波导4和第一输出波导5首尾相连，位于第一环形波导10和第二环形波导11级联后的同一侧;第二输出波导6、第三弯曲波导7、第二绝热连接波导8和第四弯曲波导9也首尾相连，位于第一环形波导10和第二环形波导11级联后的另一侧。
[0051]三个环形波导耦合连接，级联环结构情况下，两个环形波导上方可以覆有同一组金属电极或者各自的一组金属电极。
[0052]采用两组分开的金属电极具体如图3所示，一组金属电极包括第一微加热电极连接金属区12、第一微加热电极触点金属区13和第一微加热电极加热金属区22，多个第一环形波导10沿直线间隔排布，每个第一环形波导10的正上方均覆有对称的半环形金属区，所有第一环形波导10上的半环形金属区构成第一微加热电极加热金属区22;同一第一环形波导10上的两个半环形金属区不相连接，同一侧相邻的第一环形波导10的半环形金属区之间相连接;位于级联后一侧边缘的第一环形波导10半环形金属区边缘处相连接，位于级联后另一侧边缘的第一环形波导10的半环形金属区边缘处不相连接，具有开口，开口的两端分别经各自的第一微加热电极连接金属区12与两个第一微加热电极触点金属区13连接，第一微加热电极触点金属区13位于微环滤波器外部。同理对于另一组金属电极排布方式相同。
[0053]本发明的具体实施工作过程为:
[0054]由横电TE或横磁TM两个偏振态基模各自承载一路光信号从输入波导I输入。经过第一微环滤波器20时，由于第一弯曲耦合区16和第三弯曲耦合区17设计为对TM模式满足相位匹配，所以TM偏振态可以得到合理的耦合。对于TM偏振态的输入光，经过第一弯曲耦合区16，部分耦合到第一绝热连接波导3中。剩下的光通过第一弯曲耦合区16耦合到第一环形波导10中。親合到第一环形波导10中的光经过第三弯曲親合区17，又有部分TM偏振态的光，从第一环形波导10耦合到第三弯曲波导7，从第二输出波导6中输出，剩下的光通过第三弯曲耦合区17耦合至第一环形波导10中继续传输。在第一微环滤波器20的谐振波长处，由于光在第一环形波导10中传输一周的光程为波长的整数倍，在第一环形波导10中发生场增强效应。
[0055]谐振波长处的光在第二输出波导6处而干涉相长从而输出，在第一绝热连接波导3处干涉相消从而无输出。对于第一微环滤波器20，非谐振波长处的光则全部输出到第一绝热连接波导3。从第一绝热连接波导3输入到第二微环滤波器21的TM偏振态的光，在第二弯曲耦合区19处只有极少量的光耦合到第二环形波导11中，绝大部分的光经过第二弯曲耦合区19从第一输出波导5透过输出。耦合到第二环形波导11极少量的光因为在第二环形波导11中传输存在较大损耗，即使在谐振波长处，也无法获得足够的增强，而无法在第二绝热连接波导8处得到第二微环滤波器21的谐振输出，从而在第二输出波导6处也无谐振输出。
[0056]TE偏振态的输入光，输入到第一微环滤波器20，因为弯曲親合区16和弯曲親合区17设计为只针对TM偏振态的输入光满足相位匹配，而对TE偏振光具有较大的相位失配，因此耦合效率比较低。由于硅纳米线波导对TE偏振态的限制效果较强，而且第一弯曲波导2和第一环形波导10之间，第三弯曲波导7和第一环形波导10之间的间距较大，当TE偏振态的光经过第一弯曲耦合区16和第二弯曲波导2和第一环形波导10弯曲耦合区17时，几乎不发生親合，即从第一输入波导I输入的TE偏振态的光经过第一弯曲親合区16，親合到第一环形波导10中的光接近于零，几乎全部通过第一弯曲波导2，输入到绝热连接波导3中。TE偏振态的光从绝热连接波导3输入到第二微环滤波器21中，经过第二弯曲耦合区19，部分耦合到第二环形波导11中。处于第二微环滤波器21谐振波长的TE偏振态的光在第二环形波导中发生谐振，从第四弯曲耦合区18耦合到第二绝热连接波导8处经过弯曲波导7从第二输出波导6输出。处于第二微环滤波器21非谐振波长的TE偏振态的光，从第一输出波导5输出。
[0057]下面给出一种基于硅纳米线的微环滤波器的具体实施例。
[0058]采用图1所示的结构，选用基于硅绝缘体(SOI)材料的硅纳米线光波导:芯层材料是硅，厚度为220nm;上下包层材料均为二氧化硅，下包层厚度为2μηι，上包层厚度为1.5μηι。
[0059]输入波导1、第一弯曲波导2、第三弯曲波导7、第二输出波导6均为硅纳米线波导，选取其宽度为350nm，使得仅支持基模传输。第一环形波导10采用宽度为590nm的硅纳米线波导。第一环形波导10和第一弯曲波导2、第三弯曲波导7针对TM满足相位匹配。第一环形波导10的弯曲半径为ΙΟμπι，第一弯曲波导2、第三弯曲波导7的弯曲半径为11.Ιμπι。第一环形波导10与第一弯曲波导2、第三弯曲波导7为同心圆弧。第二弯曲波导4、第一输出波导5、第四弯曲波导9均为硅纳米线波导，选取其宽度为400nm，使得仅支持基模传输。第二环形波导11采用宽度为450nm的硅纳米线波导。第二环形波导11的弯曲半径为3um。第二弯曲波导4、第四弯曲波导9的弯曲半径为3.715um。第二环形波导11和第二弯曲波导4、第四弯曲波导9为同心圆弧。第一绝热连接波导3和第二绝热连接波导8采用渐变波导结构。
[0060]根据上述实施例制作了基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器并分别测量了当从输入波导I输入光的偏振态分别为TE和TM时，在第一输出波导5和第二输出波导6处的频谱响应(如图5、6所示)。从图5、图6中可以看出，本发明制作的基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器当输入光为任意偏振态时，都可以实现对输入信号的滤波功能，都实现了将1564nm波长的光滤出的功能。
[0061]上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于: 包括相连接的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)，第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)的上方均设有用于调节谐振波长的加热电极，第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)均单偏振工作且谐振波长相同，其谐振波长通过加热所述金属区进行调-K-T O2.根据权利要求1所述的一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于:所述的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)各设有一组金属区，分别通过加热两组金属电极对第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)的谐振波长进行调节，使得两者相同。3.根据权利要求1所述的一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于:所述的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)设有同一组金属区，分别通过加热该组金属电极并对第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)中的微环进行激光氧化进而调节第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)的谐振波长使得两者相同，实现谐振波长的移动和对准。4.根据权利要求1?3任一所述的一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于:所述的第一微环滤波器(20)包括第一环形波导(10)以及对称置于第一环形波导(10)两侧的第一弯曲波导(2)和第三弯曲波导(7)，所述的第二微环滤波器(21)包括第二环形波导(11)以及对称置于第二环形波导(11)两侧的第二弯曲波导(4)和第四弯曲波导(9);输入波导(I)与第一弯曲波导(2)的输入端连接，第一弯曲波导(2)输出端经第一绝热连接波导(3)与第二弯曲波导(4)的输入端连接，第二弯曲波导(4)输出端连接第一输出波导(5);第四弯曲波导(9)的输出端经第二绝热连接波导(8)与第三弯曲波导(7)的输入端连接，第三弯曲波导(7)的输出端与第二输出波导(6)连接，第三弯曲波导(7)的输出端与第一弯曲波导(2)的输入端位于第一环形波导(1)的同一侧。5.根据权利要求2所述的一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于:所述微环滤波器上方覆有两组金属电极: 一组金属电极包括第一微加热电极连接金属区(12)、第一微加热电极触点金属区(13)和第一微加热电极加热金属区(22)，第一微加热电极加热金属区(22)位于第一环形波导(10)的正上方并设有开口，第一微加热电极加热金属区(22)对第一环形波导(10)进行加热，第一微加热电极加热金属区(22)的两端分别经各自的第一微加热电极连接金属区(12)与两个第一微加热电极触点金属区(13)连接； 另一组金属电极包括第二微加热电极连接金属区(14)、第二微加热电极触点金属区(15)和第二微加热电极加热金属区(23)，第二微加热电极加热金属区(23)位于第二环形波导(11)的正上方并设有开口，第二微加热电极加热金属区(23)对第二环形波导(11)进行加热，第二微加热电极加热金属区(23)的两端分别经各自的第二微加热电极连接金属区(14)与两个第二微加热电极触点金属区(15)连接。6.根据权利要求3所述的一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于:所述微环滤波器上方覆有同一组金属电极，一组金属电极包括第一微加热电极连接金属区(12)、第一微加热电极触点金属区(13)和第一微加热电极加热金属区(22)，两个第一微加热电极加热金属区(22)分别位于第一环形波导(10)和第二环形波导(11)的正上方并设有开口，两个第一微加热电极加热金属区(22)的一端之间通过连接金属区(24)连接，两个第一微加热电极加热金属区(22)的另一端之间分别经各自的第一微加热电极连接金属区(12)与两个第一微加热电极触点金属区(13)连接。7.根据权利要求1?4任一所述的基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于:所述的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)采用级联环结构，微环结构由多个级联的环形波导耦合构成。8.根据权利要求4所述的一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于:所述的第一环形波导(10)和第一弯曲波导(2)之间形成第一弯曲耦合区(16)，第一环形波导(10)和第三弯曲波导(7)之间形成第三弯曲耦合区(17)，第二环形波导(11)和第二弯曲波导(4)之间形成第二弯曲耦合区(19)，第二环形波导(11)和第四弯曲波导(9)之间形成第四弯曲耦合区(18)，所述的第一弯曲耦合区(16)、第三弯曲耦合区(17)、第四弯曲耦合区(18)和第二弯曲耦合区(19)均采用弯曲耦合器的耦合结构。9.根据权利要求4所述的一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于:所述的输入波导(I)、第一弯曲波导(2)、第一绝热连接波导(3)、第二弯曲波导(4)、第一输出波导(5)、第二输出波导(6)、第三弯曲波导(7)、第一绝热连接波导(8)、第四弯曲波导(9)、第一环形波导(10)和第二环形波导(11)均为单模传输波导，所述第一绝热连接波导(3)和第二绝热连接波导(8)均采用渐变波导结构，一端的宽度与另一端的宽度不相同。10.根据权利要求4所述的一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于:所述的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)其中之一微环滤波器对TM偏振态的传输损耗达到103dB/cm量级，另一个微环滤波器的耦合区对TE偏振态的耦合系数仅为.0.001量级。
【文档编号】G02B6/293GK106054317SQ201610390538
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】戴道锌, 谭莹
【申请人】浙江大学