[发明专利]一种偏振转换器以及相应的混频器

权利要求书

1.一种偏振转换器，其特征在于，所述偏振转换器包括输入波导(1)、偏振转换单元(2)以及输出波导(3)，其中，所述输入波导(1)包括多个周期设置的输入片段波导(11)，所述输出波导(3)包括多个周期设置的输出片段波导(31)；

所述输入波导(1)与所述偏振转换单元(2)的输入端面耦合，所述输出波导(3)与所述偏振转换单元(2)的输出端面耦合；

其中，所述偏振转换单元(2)为半波片，所述输入片段波导(11)以及所述输出片段波导(31)均对应包括波导部分(111)以及包层部分(112)，在沿靠近所述偏振转换单元(2)的方向上，所述波导部分(111)的纵向尺寸逐渐增大直至达到预设值；

在沿靠近所述偏振转换单元(2)的方向上，相邻所述波导部分(111)之间的间隔逐渐增大直至达到预设值；

在沿靠近所述偏振转换单元(2)的方向上，所述波导部分(111)的横向尺寸逐渐减小直至达到预设值，以使所述输入片段波导(11)的长度周期以及所述输出片段波导(31)的长度周期保持不变；

所述输入波导(1)用于输入第一偏振光，并对所述第一偏振光进行模场扩束，所述偏振转换单元(2)用于将所述第一偏振光转换为第二偏振光，所述输出波导(3)用于输出第二偏振光，并对所述第二偏振光进行模场压缩。

2.根据权利要求1所述的偏振转换器，其特征在于，其中，所述包层部分(112)的折射率小于所述波导部分(111)的折射率；

在所述输入波导(1)中，所述包层部分(112)设置在相邻的输入片段波导(11)中的波导部分(111)之间；在所述输出波导(3)中，所述包层部分(112)设置在相邻的输出片段波导(31)中的波导部分(111)之间。

3.根据权利要求1所述的偏振转换器，其特征在于，所述第一偏振光的波长大于所述输入片段波导(11)的长度周期和所述输出片段波导(31)的长度周期。

4.根据权利要求1所述的偏振转换器，其特征在于，所述第一偏振光的波长为1550nm，所述输入片段波导(11)的长度周期以及所述输出片段波导(31)的长度周期为500nm±5nm，所述波导部分(111)的折射率为1.446±0.005，所述包层部分(112)的折射率为1.435±0.005。

5.根据权利要求1～4任一项所述的偏振转换器，其特征在于，所述输入波导(1)与所述输出波导(3)之间存在切缝，所述半波片设置在所述切缝中，并通过折射率匹配胶将所述半波片对应与所述输入波导(1)以及所述输出波导(3)耦合。

6.根据权利要求1～4任一项所述的偏振转换器，其特征在于，所述第一偏振光的偏振方向与所述半波片的快轴呈预设夹角，以使所述半波片将所述第一偏振光转换为所述第二偏振光。

7.根据权利要求6所述的偏振转换器，其特征在于，所述预设夹角为45°，所述为第一偏振光为TE偏振光，所述第二偏振光为TM偏振光；或

所述为第一偏振光为TM偏振光，所述第二偏振光为TE偏振光。

8.一种混频器，其特征在于，所述混频器包括如权利要求1～7任一项所述的偏振转换器。