[发明专利]一种三端口模式间隔分离器

说明书

本发明公开了一种三端口模式间隔分离器，包括主干波导、第一分支波导、第二分支波导和第三分支波导；主干波导的尾端分别和第一分支波导的始端、第二分支波导的始端和第三分支波导的始端连接，第一分支波导的长度、第二分支波导的长度和第三分支波导的长度相等，将主干波导的宽度记为W₀，第一分支波导的宽度记为W₁，第二分支波导的宽度记为W₂，第三分支波导的宽度记为W₃，W₃＞W₂＞W₁，W₀＝W₁+W₂+W₃，第一分支波导、第二分支波导和第三分支波导的模式传播常数满足以下条件：β_3,k+1＜β_1,k＜β_2,k＜β_3,k；优点是可利用较少的单元级联以增加端口和提升通信链路容量以及更灵活地控制处理光模式。

技术领域

本发明涉及一种模式间隔分离器，尤其是涉及一种三端口模式间隔分离器。

背景技术

随着信息量的迅猛增长，人们对处理器处理信息能力要求越来越高，现有的处理器大都采用并行的多核结构。而如何提升多核处理器之间以及核处理器与外部的存储器之间通信链路容量成为了关键的问题。

硅基光互连技术为解决这一问题提供了一种有效的方式。波分复用技术、偏振分复用技术和多级调制格式是提升链路容量的传统方式。然而，利用这些技术用以扩大链路容量已经逐渐接近理论极限值。因此，必须发展新型传输技术以满足爆炸式增长的带宽需求。

模式复用技术，利用模式作为新的自由度，即每一个模式作为一个独立的数据通道。模式复用/解复用器是模式复用通信链路中关键单元之一。此前，已有大量的研究工作集中于实现基于不对称Y分叉、多模干涉器以及耦合器的硅基模式复用/解复用器。与波分复用通信链路中的波长间隔分离器相类似，模式间隔分离器也是模式复用通信链路中应该要考虑的另外一个重要单元。

鉴此，设计一种三端口模式间隔分离器应用于模式复用通信链路，对于利用较少的单元级联以增加端口和提升通信链路容量以及更灵活地控制处理光模式具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三端口模式间隔分离器，该三端口模式间隔分离器可利用较少的单元级联以增加端口和提升通信链路容量以及更灵活地控制处理光模式。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种三端口模式间隔分离器，包括主干波导、第一分支波导、第二分支波导和第三分支波导；所述的主干波导的尾端分别和所述的第一分支波导的始端、所述的第二分支波导的始端和所述的第三分支波导的始端连接，所述的第一分支波导的长度、所述的第二分支波导的长度和所述的第三分支波导的长度相等，将所述的主干波导的宽度记为W₀，所述的第一分支波导的宽度记为W₁，所述的第二分支波导的宽度记为W₂，所述的第三分支波导的宽度记为W₃，W₃＞W₂＞W₁，W₀＝W₁+W₂+W₃，所述的第一分支波导、所述的第二分支波导和所述的第三分支波导的模式传播常数满足以下条件：β_3,k+1＜β_1,k＜β_2,k＜β_3,k，其中，β_1,k为所述的第一分支波导中第k阶模式的模式传播常数，β_2,k为所述的第二分支波导中第k阶模式的模式传播常数，β_3,k为所述的第三分支波导中第k阶模式的模式传播常数，β_3,k+1为所述的第三分支波导中第k+1阶模式的模式传播常数，k取自然数。