[发明专利]定向耦合器及其分束器

说明书

本申请公开了一种定向耦合器及其分束器。其中，所述定向耦合器包括：由第一弯曲波导、第一直波导、第二弯曲波导、第二直波导和第三弯曲波导依次连接而形成的第一移相臂，以及由第四弯曲波导、第五弯曲波导和第六弯曲波导依次连接而形成的第二移相臂，并且，第一弯曲波导与第六弯曲波导中心对称，第二弯曲波导与第五弯曲波导中心对称，第三弯曲波导与第四弯曲波导中心对称，第一直波导和第二直波导平行且长度相等，第一直波导和第二直波导均垂直于由第一耦合波导区往第二耦合波导区的方向。本申请实施例中，能够在保持具有较大带宽的情况下，减小器件的长度，保证相位的精度。

技术领域

本申请实施例涉及但不限于硅基光子集成芯片技术领域，尤其涉及一种定向耦合器及其分束器。

背景技术

近些年，随着各种硅光器件性能的不断提高，快速、低成本、高度集成的硅基光子集成芯片亦得到了快速的发展，并逐渐商用化。作为硅基光子集成芯片的基本元件之一，耦合分束器可以实现硅光芯片对不同耦合分光比的要求，一直是行业的研究热点，而低损耗、小尺寸、大带宽的光耦合器更是行业不断追求的目标。而硅光芯片中常用的具有良好带宽特性的定向耦合器，尤其在涉及多波长的硅光芯片中具有极其重要的使用作用。

目前，宽带定向耦合器中多采用宽窄波导相结合的结构方式实现相位调整，或者主要利用圆弧形弯曲波导实现相位的调整。但是，宽窄波导相结合的结构方式会使得定向耦合器的带宽相对减小，并且插损较大、工艺敏感度大，不利于加工；而圆弧形弯曲波导的曲率半径大，不仅会导致器件的尺寸和插损均增大，而且增大的尺寸会导致光程增加，从而会增加相位的误差而劣化器件的性能。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

第一方面，本申请实施例提供了一种定向耦合器及其分束器，能够在保持具有较大带宽的情况下，减小器件的长度，保证相位的精度。

第二方面，本申请实施例提供了一种定向耦合器，包括依次连接的第一耦合波导区、相位控制区和第二耦合波导区，所述相位控制区包括第一移相臂和第二移相臂；

所述第一移相臂包括依次连接的第一弯曲波导、第一直波导、第二弯曲波导、第二直波导和第三弯曲波导，所述第二移相臂包括依次连接的第四弯曲波导、第五弯曲波导和第六弯曲波导；

所述第一弯曲波导与所述第六弯曲波导中心对称，所述第二弯曲波导与所述第五弯曲波导中心对称，所述第三弯曲波导与所述第四弯曲波导中心对称，所述第一直波导和所述第二直波导平行且长度相等，所述第一直波导和所述第二直波导均垂直于由所述第一耦合波导区往所述第二耦合波导区的方向。

第三方面，本申请实施例还提供了一种定向耦合分束器，包括有如上第二方面的定向耦合器。