[发明专利]一种偏振无关的Y分支型分光/合光器

说明书

本发明公开了一种偏振无关的Y分支型分光/合光器，本发明包括：端口零、直波导一、S型波导一、S型波导二、过渡直波导一、过渡直波导二、S型波导三、S型波导四、S型波导五、S型波导六、直波导二、直波导三、直波导四、直波导五、端口一、端口二、端口三、端口四、基底、Si下层、SiNx芯层、Si上层。偏振无关的Y分支型分光/合光器以SiO₂作为基底，器件中的波导横截面均由Si‑SiNx‑Si三层材料构成，可以实现器件的偏振无关性。三个不同的波导宽度值可供选择，可实现降低合路时损耗的功能。本发明提供有一种偏振无关、合路损耗低、分光均匀度好、波长不敏感和尺寸小的Y分支型分光/合光器。

技术领域

本发明属于光学器件领域，具体涉及一种偏振无关的Y分支型分光/合光器。

背景技术

基于时分复用的PON一直是多年研究和应用的技术主流，考虑到用户对带宽长期持续的增长需求，2009年FSAN启动了下一代无源光网络的研究和标准化工作。作为向下一代无源光网络过渡的一种方案，GPON向XGPON的演进成为了人们的关注热点。以GPON和XGPON的混合无源光网络技术作为基础，可以实现光纤到家庭（FTTH），在该新型混合无源光网络中，分光/合光器是关键器件之一，其性能的好坏决定了FTTH技术的可行性及应用推广。

分光/合光器是一种能够使传输中的光信号在特殊结构区域内发生耦合作用，并对光功率进行分配或者合路的光无源器件。根据不同的耦合方式，可以分为定向耦合器型、多模干涉耦合器型以及Y分支型等类型。

人们在分光/合光器上投入了很大精力进行研究，也陆续研发出了许多分光/合光器，为无源光网络做出了重要贡献，例如：基于弯曲定向耦合器的稀疏波分复用器（CN207249175U），该专利提出一种基于弯曲定向耦合器的稀疏波分复用器， 利用弯曲波导定向耦合器实现宽光谱范围内的特定比例分光，进而实现低串扰、低损耗的四通道粗波分复用；一种基于多模干涉效应的宽可调谐的单频光纤激光器（CN110212398A），该专利明公开了一种基于多模干涉效应的宽可调谐单频光纤激光器，采用复合腔结合自注入锁定结构，利用高、低反射率啁啾光纤光栅和厘米量级高增益光纤构成短线性谐振腔部分，光环形器、光纤标准具和SMS光纤结构装置形成环形腔，应力加载器固定在SMS光纤结构装置的上面。

上述分光/合光器研究虽然取得了一定的成果，也解决了一些问题，但仍存在不足之处：1.定向耦合器型分光/合光器损耗低、结构简单，但器件偏振敏感性很高，实际应用中需要偏振分集系统支持，不适用于大规模光子集成；2.多模干涉耦合器型分光/合光器分光均匀性好、工艺容差性大，但偏振不敏感的结构设计较复杂；3.传统的Y分支型分光/合光器结构简单、波长不敏感，但在合光过程中损耗较大，且现有Y分支型分光/合光器不满足偏振无关。

针对现有技术存在的不足，有必要研发新型的分光/合光器弥补缺陷。

发明内容

本发明提供了一种偏振无关的Y分支型分光/合光器，实现了器件的偏振无关性，并且解决了传统的Y分支型分光/合光器在合光过程中损耗大的问题。