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专利号: 2020113028655
申请人: 西南交通大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于绝热锥形非对称耦合与Y分支的硅基偏振分束旋转器,采用二氧化硅作为基底以及包覆层;在基底与包覆层中间添加硅材料的缓冲层,并在缓冲层上构建脊形波导,形成偏振分束旋转器主体,其特征在于,所述脊形波导由三段结构组成:第一段为绝热锥形结构,宽度从W1渐变到W2,渐变过程中经过偏振模式转化临界宽度W0,在波导1内部实现TM0偏振模式到TE1偏振模式的转化;

第二段采用非对称耦合结构和绝热锥形结构,该绝热锥形位于波导1,其末端宽度设为W3,波导2为直波导,宽度设为W6;实现波导1到波导2的偏振分束和旋转;

第三段为一个Y分支结构,通过一个S形弯曲结构与第二段连接,实现第二级偏振分束和旋转,Y分支的两个分支宽度分别为W4和W5,进行二级滤波以提高偏振消光比。

2.根据权利要求1所述的基于绝热锥形非对称耦合与Y分支的硅基偏振分束旋转器,其特征在于,所述第二段结构中,波导1中的TE1偏振模式与波导2中的TE0满足相位匹配条件:neff1(TE1)=neff2(TE0)    (1)其中,neff1(TE1)表示波导1中TE1偏振模式的有效折射率,neff2(TE0)表示波导2中TE0偏振模式的有效折射率。

3.根据权利要求1所述的基于绝热锥形非对称耦合与Y分支的硅基偏振分束旋转器,其特征在于,所述第三段结构中,满足偏振模式分类原理条件:|neffW3(TE1)‑neffw4(TM0)|>|neffW3(TE1)‑neffw5(TE0)|    (2)其中,neffw3(TE1)和neffw4(TM0)分别表示波导宽度为W3和W4时TE1和TM0偏振模式的有效折射率,neffw5(TE0)表示波导宽度为W5时TE0偏振模式的有效折射率。

4.根据权利要求1所述的基于绝热锥形非对称耦合与Y分支的硅基偏振分束旋转器,其特征在于,所述第一段长度L1设为18μm;第二段的长度L2设为83μm;第三段长度L3设为39μm;

包括各段之间的连接区,最终该偏振分束旋转器总长度约为155μm;

所述W0=0.67μm、W1=0.65μm、W2=0.7μm、W3=1μm、W4=0.55μm、W5=0.48μm、W6=0.4μm。