[发明专利]光波导中的模态旋转

说明书

一种光波导结构包括具有双层核心的旋转器。双层核心的第一层可包括锥形部。双层核心的第二层可包括被置于锥形部上的肋部。肋部和锥形部的组合可接收一对光信号，其中的一个在TE模式中偏振，且另一个在TM模式中偏振，并且可将它们转化成一对TE模式的光信号。

技术领域

本发明一般涉及光波导，且更具体地涉及将横电(TE)和横磁(TM)偏振转换成不同的TE模式的光波导。

背景技术

载有信息的光或灯光信号可通过光通信链路(例如，光纤电缆)进行传输。两个光信号可一起按正交横模或以“s”和“p″偏振光的正交布置进行传输。光集成电路可接收光信号并对光信号执行功能。一些光集成电路仅可对仅在一类横模中偏振的光信号执行功能。由此，光信号的偏振状态可能需要在处理前或处理后进行修改。

附图说明

图1示出光波导结构各级的示例方框图。

图2示出示例光波导结构的俯视图。

图3示出另一个示例光波导结构的俯视图。

图4示出第三个示例光波导结构的俯视图。

图5示出示例光波导结构的单层核心部的横截面侧视图。

图6示出示例波导结构的双层核心部的横截面侧视图。

图7示出将一对正交偏振光信号转换成一对TE模式光信号的示例方法的流程图。

图8示出将一对TE模式光信号转换成一对正交偏振光信号的示例方法的流程图。

详细说明

概述

一种装置可包括光波导结构，其被配置成以引导模式传输一对光信号。光波导结构可包括旋转器，且一对光信号包括第一光信号和第二光信号。第一光信号可在横电(TE)模式中偏振且在第一光信号传播通过旋转器时保持在TE模式中。第二光信号可在横磁(TM)模式中偏振且在第二光信号传播通过旋转器时被转换成TE模式光信号。旋转器可包括双层核心，其具有被置于基底上的第一层以及被置于第一层上的第二层。第一层可包括从第一端至第二端为反向成锥形的基部，其中第一端的宽度小于第二端的宽度。第二层可包括肋部(rib portion)，肋部的宽度小于基部在第一端的宽度以及锥形结构在第二端的宽度。

具体实施方式

本发明描述了一种光波导结构，其被配置成将在横电(TE)模式中偏振的灯光或光信号以及在横磁(TM)模式中偏振的灯光或光信号转换成具有不同的TE模式的光信号。TE模式光信号可进行偏振，从而使其沿垂直于传播方向的轴线不具有电场。TM模式光信号可进行偏振，从而使其在传播方向上和/或沿相同的轴线不具有磁场。此外，对于使用光芯片的应用而言，TE模式光信号可使其电场在与芯片相同或与芯片大致相同的平面中偏振，且TM模式光信号可使其电场在与芯片的平面相垂直或大致垂直的平面中偏振。光波导可包括纳米锥(nanotaper)，其耦合从外部源接收的光信号并在光波导中将其集中为TE模式和TM模式光信号。光波导还可包括旋转器，其将TE模式光信号保持在TE模式中并将TM模式光信号转换或旋转为TE模式光信号。从TM模式光信号转换的TE模式光信号可具有不同于在传播通过旋转器的同时被保持在TE模式中的TE模式光信号的阶位。光波导还可包括分离器，其将所转换的TE模式光信号和所保持的TE模式光信号分离到不同的光波导路径。