1.一种基于梯形波导定向耦合器的超宽带宽3dB分合束器,其特征在于:该3dB分合束器包括轴对称波导(1)、第一梯形波导(2)、第二梯形波导(3)、第一弯曲波导(4)、第二弯曲波导(5),轴对称波导(1)的对称轴与传播方向平行,轴对称波导(1)在定向耦合区逐渐缩窄到一定宽度;第一梯形波导(2)、第二梯形波导(3)对称布置在轴对称波导(1)的两侧,在定向耦合区,第一梯形波导(2)、第二梯形波导(3)的宽度均逐渐加宽;第一弯曲波导(4)与第一梯形波导(2)连接,连接处宽度相等;第二弯曲波导(5)与第二梯形波导(3)连接,连接处宽度相等;第一弯曲波导(4)、第二弯曲波导(5)沿轴对称波导(1)的对称轴对称布置。
2.如权利要求1所述的基于梯形波导定向耦合器的超宽带宽3dB分合束器,其特征在于:入射光由3dB分合束器的一端入射,进入轴对称波导(1),在定向耦合区,对称的耦合到第一梯形波导(2)与第二梯形波导(3)中;当第一梯形波导(2)与第二梯形波导(3)的长度足够长时,耦合过程是绝热的,即实现覆盖光通信O波段至U波段的超宽带宽的耦合;第一梯形波导(2)中的光由第一弯曲波导(4)引出,第二梯形波导(3)中的光由第二弯曲波导(5)引出,最终从3dB分合束器的另一端出射,实现覆盖光通信O波段至U波段的超宽带宽的3dB分束。
3.如权利要求1所述的基于梯形波导定向耦合器的超宽带宽3dB分合束器,其特征在于:入射光由3dB分合束器的另一端入射,分别进入第一弯曲波导(4)、第二弯曲波导(5),第一弯曲波导(4)中的光入射到第一梯形波导(2)中,第二弯曲波导(5)中的光入射到第二梯形波导(3)中,第一梯形波导(2)、第二梯形波导(3)中的光在传播过程中逐渐耦合到轴对称波导(1)中,当第一梯形波导(2)与第二梯形波导(3)的长度足够长时,耦合过程是绝热的,即实现覆盖光通信O波段至U波段的超宽带宽的耦合;最终从轴对称波导(1)左端出射,实现覆盖光通信O波段至U波段的超宽带宽的3dB合束。
4.如权利要求1所述的基于梯形波导定向耦合器的超宽带宽3dB分合束器,其特征在于:所述轴对称波导(1)在定向耦合区逐渐缩窄到不小于制作工艺最小制作线宽的宽度。
5.如权利要求1所述的基于梯形波导定向耦合器的超宽带宽3dB分合束器,其特征在于:在定向耦合区,所述第一梯形波导(2)、第二梯形波导(3)的宽度均由不小于制作工艺最小制作线宽的宽度逐渐加宽。
6.一种应用在权利要求1所述3dB分合束器的基于梯形波导定向耦合器的超宽带宽3dB分合束方法,其特征在于,包括以下步骤:
入射光由3dB分合束器的一端入射,进入轴对称波导(1),在定向耦合区,对称的耦合到第一梯形波导(2)与第二梯形波导(3)中;当第一梯形波导(2)与第二梯形波导(3)的长度足够长时,耦合过程是绝热的,即实现覆盖光通信O波段至U波段的超宽带宽的耦合;第一梯形波导(2)中的光由第一弯曲波导(4)引出,第二梯形波导(3)中的光由第二弯曲波导(5)引出,最终从3dB分合束器的另一端出射,实现覆盖光通信O波段至U波段的超宽带宽的3dB分束;
入射光由3dB分合束器的另一端入射,分别进入第一弯曲波导(4)、第二弯曲波导(5),第一弯曲波导(4)中的光入射到第一梯形波导(2)中,第二弯曲波导(5)中的光入射到第二梯形波导(3)中,第一梯形波导(2)、第二梯形波导(3)中的光在传播过程中逐渐耦合到轴对称波导(1)中,当第一梯形波导(2)与第二梯形波导(3)的长度足够长时,耦合过程是绝热的,即实现覆盖光通信O波段至U波段的超宽带宽的耦合;最终从轴对称波导(1)左端出射,实现覆盖光通信O波段至U波段的超宽带宽的3dB合束。
7.如权利要求6所述的基于梯形波导定向耦合器的超宽带宽3dB分合束方法,其特征在于:所述轴对称波导(1)在定向耦合区逐渐缩窄到不小于制作工艺最小制作线宽的宽度。
8.如权利要求6所述的基于梯形波导定向耦合器的超宽带宽3dB分合束方法,其特征在于:在定向耦合区,所述第一梯形波导(2)、第二梯形波导(3)的宽度均由不小于制作工艺最小制作线宽的宽度逐渐加宽。