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专利号: 2017111786219
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-11-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种少模波导,其特征在于,包括波导区和包层,所述包层包括基质材料(1)、排布在矩形网格结点上的第一高折射率介质柱(2)以及位于所述基质材料(1)一侧的高折射率介质包层区(4),所述高折射率介质包层区(4)和基质材料(1)组成矩形;

M×M个排布在矩形网格结点上的第二高折射率介质柱(3)以及包围在第二高折射率介质柱(3)中的基质材料(1)组成波导区,所述波导区支持至少E21模的传输,所述高折射率介质包层区(4)和所述波导区分别位于第一高折射率介质柱(2)的两侧;

所述第一高折射率介质柱(2)、第二高折射率介质柱(3)以及高折射率介质包层区(4)的折射率相等,均为nh,所述基质材料(1)的折射率为nb,所述nh>nb;

所述第一高折射率介质柱(2)的横截面积大于第二高折射率介质柱(3)的横截面积,所述第一高折射率介质柱(2)的周期为Λ1,所述第二高折射率介质柱(3)周期为Λ2,Λ1>Λ2。

2.根据权利要求1所述的少模波导,其特征在于,所述第一高折射率介质柱(2)的列数为P,PΛ1>MΛ2。

3.根据权利要求1所述的少模波导,其特征在于,所述第一高折射率介质柱(2)和基质材料(1)组成的微结构区域可传输的模式形成超模群,所述超模群中最低阶模式的有效折射率和最高阶模式的有效折射率形成的区间为超模群区间,在工作波长范围内,至少有一个波导区模式的有效折射率位于超模群区间。

4.根据权利要求1所述的少模波导,其特征在于,所述第一高折射率介质柱(2)的基模有效折射率与波导区基模有效折射率相等。

5.根据权利要求1所述的少模波导,其特征在于,所述第一高折射率介质柱(2)的周期Λ1的取值范围为:6~16μm,所述第一高折射率介质柱(2)的周期Λ1、第一高折射率介质柱(2)的边长d1之间的关系为:d1/Λ1=0.3~0.5。

6.根据权利要求1所述的少模波导,其特征在于,所述第一高折射率介质柱(2)与基质材料(1)的折射率差关系为:nh-nb=0.005~0.03。

7.根据权利要求1所述的少模波导,其特征在于,所述第一高折射率介质柱(2)的列数P为2~5。

8.根据权利要求1所述的少模波导,其特征在于,所述第二高折射率介质柱(3)的周期Λ2的取值范围为:2~5μm,第二高折射率介质柱(3)的周期Λ2、第二高折射率介质柱(3)的边长d2之间的关系为:d2/Λ2=0.4~0.6。

9.根据权利要求1所述的少模波导,其特征在于,所述高折射率介质包层区(4)与基质材料(1)的边界与最接近的第一高折射率介质柱(2)之间的距离d满足d=0.4~1μm。