[发明专利]一种应用于3D光互连的层间偏振分束器

权利要求书

1.一种应用于3D光互连的层间偏振分束器，其特征在于，包括直通波导和交叉波导，所述交叉波导包括第一条形波导，所述直通波导包括脊型波导和第二条形波导，所述脊型波导和第二条形波导通过脊型-条形波导转换结构连接；所述脊型波导和第一条形波导在耦合区域实现耦合，且两者之间存在间隙；电/横磁模式的光从所述直通波导的输入波导输入，经过耦合区域时，横磁模式的光耦合到所述第一条形波导，由交叉波导的输出波导输出，横电模式的光依次通过脊型波导、脊型-条形波导转换结构和第二条形波导由直通波导的输出波导输出。

2.根据权利要求1所述的应用于3D光互连的层间偏振分束器，其特征在于，所述脊型波导包括依次连接的第一直线部分、弯曲部分和第二直线部分，所述第一直线部分与所述第一条形波导在耦合区域实现耦合，所述第二直线部分通过脊型-条形波导转换结构与所述第二条形波导连接。

3.根据权利要求1所述的应用于3D光互连的层间偏振分束器，其特征在于，所述耦合区域内脊型波导和第一条形波导的间距为850nm；所述第一条形波导的宽度为700nm，厚度为400nm；所述脊型波导的脊宽度为150nm，平板区域宽度为650nm。

4.根据权利要求1所述的应用于3D光互连的层间偏振分束器，其特征在于，所述耦合区域的长度为22μm。

5.根据权利要求1所述的应用于3D光互连的层间偏振分束器，其特征在于，所述脊型-条形波导转换结构包括脊波导部分、条形波导部分以及锥形波导部分，所述脊波导部分的脊宽度逐渐过渡到所述条形波导部分的宽度，所述锥形波导部分的平板区域的宽度从脊波导部分的平板区域的宽度逐渐过渡到所述条形波导部分的宽度。

6.根据权利要求1所述的应用于3D光互连的层间偏振分束器，其特征在于，所述直通波导的输出波导端口设置有滤除残留的TM模式的光的滤波器。

7.根据权利要求6所述的应用于3D光互连的层间偏振分束器，其特征在于，所述滤波器由三条平行设置的条形波导构成，其中两侧的条形波导的宽度为500nm，中间的条形波导的宽度为560nm，中间条形波导与两侧条形波导的间距均为200nm，三条条形波导的厚度均为220nm。

8.根据权利要求1所述的应用于3D光互连的层间偏振分束器，其特征在于，还包括覆盖在所述直通波导和交叉波导上的包层，所述直通波导和交叉波导的材料折射率大于所述包层的材料折射率。

9.根据权利要求8所述的应用于3D光互连的层间偏振分束器，其特征在于，所述直通波导的材料为绝缘层上硅，所述交叉波导的材料为氮化硅，所述包层的材料为二氧化硅。