[发明专利]脊波导耦合的Y型分支器和由其构成的1×N分支器

权利要求书

1.一种脊波导耦合的Y型分支器，其特征在于：

所述Y型分支器由脊波导结构组成，所述脊波导结构由在高折射率材料的平板层上制作脊型结构并覆盖低折射率材料而形成；

所述Y型分支器从输入到输出依次由输入渐变脊波导结构、输出渐变脊波导结构和分支脊波导结构组成；

所述输入渐变脊波导结构由输入波导脊和平板层组成，所述输入波导脊从起始端到结束端宽度由宽逐渐变窄，且结束端的宽度不大于其平板层的高度；

所述输出渐变脊波导结构由两支输出波导脊和平板层组成，所述两支输出波导脊分列所述输入波导脊的两侧，其宽度从起始端到结束端由窄逐渐变宽，且起始端的宽度不大于其平板层的高度，所述两支输出波导脊的波导轴分别与所述输入波导脊的波导轴成一定张角；

所述分支脊波导结构由两支分支波导脊和平板层组成，所述两支分支波导脊分别与所述两支输出波导脊相连；

所述输入渐变脊波导结构、输出渐变脊波导结构和分支脊波导结构的平板层连通，且各个平板层的高度相同，而所述输入渐变脊波导结构的波导脊和所述输出渐变脊波导结构的波导脊不连通，且各波导脊之间由沟槽隔离；

所述输入波导脊的宽度变化率与所述两支输出波导脊的宽度变化率和张角相对应，即当所述输入波导脊宽度变化率较大时，所述两支输出波导脊的宽度变化率和张角也相应较大，反之亦然。

2.根据权利要求1所述的Y型分支器，其特征在于：所述两支输出波导脊的波导轴与输入波导脊的波导轴之间的张角为零。

3.根据权利要求1所述的Y型分支器，其特征在于：所述两支输出波导脊关于所述输入波导脊的波导轴对称或者不对称。

4.根据权利要求3所述的Y型分支器，其特征在于：所述两支输出波导脊的波导轴与输入光场在其起始端处的波前法线方向一致。

5.根据权利要求3所述的Y型分支器，其特征在于：所述两支输出波导脊的波导轴上任意一点的切线方向与输入光场在该点处的波前法线方向始终一致。

6.根据权利要求4或5所述的Y型分支器，其特征在于：所述两支输出波导脊的起始端位于所述输入波导脊的起始端和结束端之间。

7.根据权利要求6所述的Y型分支器，其特征在于：隔离所述输入波导脊和所述两支输出波导脊的沟槽关于所述输入波导脊的波导轴对称或者不对称。

8.根据权利要求6所述的Y型分支器，其特征在于：所述各沟槽底部到各平板层底部的垂直距离与其下方的平板层高度相等或者不相等。

9.根据权利要求8所述的Y型分支器，其特征在于：所述各沟槽底部到所述各平板层底部的垂直距离沿光传播方向一致。

10.根据权利要求8所述的Y型分支器，其特征在于：所述各沟槽的底部到所述各平板层底部的垂直距离沿光传播方向先增大后减小。

11.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的Y型分支器，其特征在于：所述两支输出波导脊的起始端可以与所述输入波导脊的结束端在同一与光传播方向垂直的截面上。

12.根据权利要求1或2或3所述的Y型分支器，其特征在于：所述输入波导脊的边缘和与其相邻的所述两支输出波导脊边缘平行或者不平行。

13.一种由权利要求1或2或3所述的Y型分支器构成的1×N分支器，其特征在于：所述1×N分支器由N-1个所述Y型分支器级联构成。