[发明专利]一种基于介质沉积型表面等离子波导的SOI基MZI型1×2热光开关

权利要求书

1.一种基于介质沉积型表面等离子波导的SOI基MZI型1×2热光开关，其特征在于：包括一个硅脊型直波导(1)、一个拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)、两个介质沉积型表面等离子波导(3)、一个硅脊型波导的定向耦合器(6)和六个S形硅脊型弯曲波导(8)，硅脊型直波导(1)、拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)、介质沉积型表面等离子波导(3)、硅脊型波导的定向耦合器(6)和S形硅脊型弯曲波导(8)均设置在二氧化硅缓冲层(5)之上，且每个介质沉积型表面等离子波导(3)分别连接两个电极引脚(4)，通过电极引脚(4)引入外部电流：

所述一个硅脊型直波导(1)，作为SOI基MZI型1×2热光开关与外接单模光纤的接口，用于引入1550nm波长的输入光波；

所述一个拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)，作为SOI基MZI型1×2热光开关的3-dB光学分束器，用于将输入光波分为等量的两束子光波；

所述两个介质沉积型表面等离子波导(3)，作为SOI基MZI型1×2热光开关的调制臂，分别对两束子光波进行相位调制；

所述一个硅脊型波导的定向耦合器(6)，分别对相位调制后的两束子光波进行强度调制，产生两束输出光波；

所述六个S形硅脊型弯曲波导(8)，其中两个用于连接拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)和介质沉积型表面等离子波导(3)，另两个用于连接介质沉积型表面等离子波导(3)和硅脊型波导的定向耦合器(6)，最后两个连接在硅脊型波导的定向耦合器(6)末端，作为SOI基MZI型1×2热光开关的两个输出接口，用于输出两束输出光波；S形硅脊型弯曲波导(8)与拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)、介质沉积型表面等离子波导(3)和硅脊型波导的定向耦合器(6)之间采用端面对端面的贴合方式进行连接。

2.根据权利要求1所述的基于介质沉积型表面等离子波导的SOI基MZI型1×2热光开关，其特征在于：所述介质沉积型表面等离子波导(3)由截面为矩形的长条状热光聚合物沉积在矩形的金基板上构成，金基板位于二氧化硅缓冲层(5)之上，金基板与两个电极引脚(4)相连接；经过硅脊型直波导(1)和拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)引入的子光波通过端面耦合转化为表面等离子波在介质沉积型表面等离子波导(3)中传输，经过相位调制后，再通过端面耦合转化为光波传输到硅脊型波导的定向耦合器(6)中进行多模干涉。

3.根据权利要求2所述的基于介质沉积型表面等离子波导的SOI基MZI型1×2热光开关，其特征在于：所述相位调制是通过对金基板上的热光聚合物进行加热，使热光聚合物的折射率发生改变，从而达到相位调制的目的，开关电极是由金基板和电极引脚(4)共同组成。

4.根据权利要求2所述的基于介质沉积型表面等离子波导的SOI基MZI型1×2热光开关，其特征在于：所有硅脊型波导的脊宽与介质沉积型表面等离子波导(3)中的热光聚合物宽度一致，所有硅脊型波导的高度与介质沉积型表面等离子波导(3)中的热光聚合物高度一致，金基板的厚度为100～200nm。