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专利号: 202210712496X
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:

1.一种基于双锥形非对称定向耦合器型光偏振分束旋转器,其特征在于,包括输入波导和输出波导两个部分;输入波导包括输入引导波导(1)、输入锥形波导(2)、输入弯曲波导(3)及输入直波导(4);输出波导包括输出锥形波导(5)、输出弯曲波导(6)及输出直波导(7);输出锥形波导(5)位于输入锥形波导(2)上方且留有一定的预设距离;所述输入锥形波导(2)沿着输入方向线性变窄,输出锥形波导(5)沿着输出方向线性变宽,输入锥形波导(2)与输出锥形波导(5)共同构成非对称定向耦合器;

所述输入引导波导(1)的宽度为510nm,输入锥形波导(2)长度为30μm,刻蚀深度为

70nm,输入弯曲波导(3)长度为40μm,输入直波导(4)长度为30μm;输入波导与输出波导之间预设距离即间隙为340nm,输出锥形波导(5)宽度由100nm线性变宽为800nm,高度为220nm,输出弯曲波导(6)长度为40μm,输出直波导(7)长度为30μm,非对称定向耦合器长度为30μm;

当TM0偏振态输入时,输入锥形波导(2)与输出锥形波导(5)在某一截面上的有效折射率相等,从而实现偏振模式的旋转。

2.根据权利要求1所述的一种基于双锥形非对称定向耦合器型光偏振分束旋转器,其特征在于,所述波导中输入锥形波导(2)与输出锥形波导(5)的偏振模式的相位匹配条件为:neff1(TM0)=neff2(TE0)

其中,neff1(TM0)表示输入波导中输入锥形波导(2)的TM0偏振模式的有效折射率,neff2(TE0)表示输出波导中输出锥形波导(5)的TE0偏振模式的有效折射率;

当TE0偏振态输入时,输入锥形波导(2)的TE0偏振模式与输出锥形波导(5)的TE0偏振模式处于不满足相位匹配状态,TE0偏振态以最低的损耗直接从端口2输出;当TM0偏振态输入时,输入锥形波导(2)的TM0偏振模式有效折射率与输出锥形波导(5)的TE0偏振模式有效折射率在某一截面上相等,满足相位匹配条件,实现TM0到TE0偏振模式的旋转,旋转后的TE0偏振态从端口3输出。

3.根据权利要求1所述的一种基于双锥形非对称定向耦合器型光偏振分束旋转器,其特征在于,采用绝缘层上硅材料,基本结构以硅作为主体、以二氧化硅为上包层。