[发明专利]平面光学分支电路

权利要求书

1.一种平面光学分支器件，包括：

由顶部覆盖材料形成的平面顶覆层；

由下部覆盖材料形成的平面下覆层；

直接在所述顶覆层和所述下覆层之间的平面芯层，其中由受限于覆盖材料的夹芯材料形成波导；

其中所述波导包括主波导和在从所述主波导分支的所述芯层中的一对分支通道波导，在其之间限定中间区域，z轴沿着所述波导中的组合光分布的光传播方向延伸，其中所述中间区域包括从芯层的顶部延伸到中间材料中的填充有覆盖材料的多个孔，所述孔具有被定义为在沿着所述z轴的两个孔之间的中心到中心距离的节距，所述孔被布置成使得所述孔的深度在所述中间区域的至少30%上以小于10%的作为离所述主波导的距离的函数的平均斜率来远离所述主波导增加，其中所述孔的深度与所述孔在顶覆层和芯层之间的界面处的面积，即从上面看到的孔面积，基本上成比例。

2.根据权利要求1所述的器件，其中所述平均斜率小于或等于4%。

3.根据权利要求1所述的器件，其中所述中间材料是夹芯材料。

4.根据权利要求1所述的器件，其中在整个中间区域上的所述平均斜率小于10%。

5.根据权利要求1所述的器件，其中中间区域中的z轴对应于具有到所述分支通道波导相等距离的中心线，中间材料沿着所述中心线的厚度作为离主波导的距离的函数基本上逐步变化，以使得从芯层顶部的每一步的深度从所述主波导到所述中间区域的末端以作为到主波导的距离的函数的小于10%的平均斜率来增加。

6.根据权利要求1所述的器件，其中孔被布置有沿着具有到所述分支通道波导相等距离的中心线的中心到中心节距，所述中心到中心节距在中间区域的多于80%上小于10微米。

7.根据权利要求6所述 的器件，其中所述中心到中心节距根据到主波导的距离而基本上恒定。

8.根据权利要求1所述的器件，其中通过芯层中的覆层将所述孔的至少20%与邻近孔连接。

9.根据权利要求1所述的器件，其中所述主波导是阵列波导光栅（AWG）的平板波导。

10.根据权利要求1所述的器件，其中所述主波导和分支通道波导形成Y分离器。

11.根据权利要求1所述的器件，其中所述孔包括在所述中间区域中沿着x轴展开的多个孔。

12.根据权利要求1所述的器件，其中所述中间区域包括30或更多个孔。

13.根据权利要求1所述的器件，其中最大特征长度被估计为在z轴的方向上长度Z的中断的最大长度，针对其而言当模式在中断之后重新进入波导时模式失配损耗小于阈值，

根据下式来确定最大特征长度

其中z是z轴方向，即传播的方向上的最大特征长度，n是材料的折射率，是场的初始光斑尺寸，即离中心的径向距离，在该处电场变成峰值的1/e，λ是波长，并且是在长度Z的中断的末端的场的光斑尺寸；具有小于-0.002dB的阈值损耗。

14.根据权利要求13所述的器件，其中中间区域的孔的至少50%沿着z轴比最大特征长度更短。

15.根据权利要求13所述的器件，其中一定百分比的中间区域的孔沿着z轴仅仅是最大特征长度的3倍长，并且所述百分比是10%或更多。

16.根据权利要求1或14所述的器件，其中所述孔包括具有8μm或更小的沿着z轴长度的孔。

17.根据权利要求1或14所述的器件，其中所述孔包括具有8μm或更小的沿着x轴的宽度的孔。