[发明专利]一种边缘耦合光器件及光通信系统

权利要求书

1.一种边缘耦合光器件，包括：基板、形成在所述基板上的埋氧层、设置在所述埋氧层上的光波导结构、以及覆盖层；所述光波导结构包括中间波导、以及设置在所述中间波导两侧且对称的侧面波导，所述侧面波导与所述中间波导不接触，所述侧面波导的高度小于所述中间波导的最大高度；所述光波导结构包括光纤连接点和波导连接点、以及设置在所述光纤连接点和波导连接点之间的中间转换点，所述光波导结构上各点的等效模场直径从所述光纤连接点到所述波导连接点逐渐减小，所述光纤连接点的等效模场直径与光信号在光纤中的模场直径的差值小于第一阈值，所述波导连接点的等效模场直径与光信号在标准波导中的模场直径的差值小于第二阈值。

2.如权利要求1所述的边缘耦合光器件，其特征在于，所述光纤连接点到所述中间转换点的长度范围为50um-150um，所述中间转换点到所述波导连接点的长度范围为50um-150um。

3.如权利要求2所述的边缘耦合光器件，其特征在于，所述光纤连接点到所述中间转换点的长度为115um，所述中间转换点到所述波导连接点的长度为75um。

4.如权利要求1所述的边缘耦合光器件，其特征在于，所述侧面波导的高度为90nm、110nm、130nm及150nm中的一种；所述中间波导的最大高度为220nm。

5.如权利要求4所述的边缘耦合光器件，其特征在于，所述中间波导的尖端宽度小于100nm，所述中间波导采用一个高度。

6.如权利要求4所述的边缘耦合光器件，其特征在于，所述中间波导的尖端宽度大于100nm，所述中间波导在光纤连接点的高度等于所述侧面波导的高度，所述中间波导在波导连接点的高度等于所述标准波导的高度。

7.如权利要求6所述的边缘耦合光器件，其特征在于，所述中间波导在光纤连接点与所述中间转换点之间的高度等于所述侧面波导的高度，所述中间波导在所述中间转换点与所述波导连接点之间的高度逐渐增大，直至等于所述标准波导的高度。

8.如权利要求1所述的边缘耦合光器件，其特征在于，所述中间波导在所述光纤连接点与所述中间转换点之间的宽度范围为70nm-200nm，所述中间波导在所述中间转换点与所述波导连接点之间的宽度递增，直至等于所述标准波导的宽度。

9.如权利要求8所述的边缘耦合光器件，其特征在于，所述中间波导的起始点为所述光纤连接点，或者与所述光纤连接点的距离小于第三阈值。

10.如权利要求1至9任一项所述的边缘耦合光器件，其特征在于，所述侧面波导在所述光纤连接点与所述中间转换点之间的宽度逐渐增大，所述侧面波导在所述中间转换点与所述波导连接点之间的宽度逐渐减小；两个所述侧面波导之间的间隔在所述光纤连接点与所述中间转换点之间的宽度逐渐增小。

11.一种光通信系统，其特征在于，包括标准单模光纤、标准波导、以及如权利要求1至10任一项所述的边缘耦合光器件，所述边缘耦合光器件的波导连接点连接所述标准波导，所述标准单模光纤通过边缘耦合的方式耦合至所述边缘耦合光器件的光纤连接点。