[发明专利]一种偏振无关光学移相器

权利要求书

1.一种偏振无关光学移相器，其特征在于：

二维光栅耦合器通过模斑转换器与两根波导连接，移相区电极放置于两根波导周围；所述二维光栅耦合器接收/输出任意偏振态的光，模斑转换器实现两根波导与二维光栅耦合器之间的耦合；

所述移相区电极位于两波导臂周围，与所述两根波导组成调制区域，实现对两根波导内传输光波的相位调制。

2.根据权利要求1所述的偏振无关光学移相器，其特征在于：波导由下包层、上包层、芯层构成；芯层由上包层和下包层包裹。

3.根据权利要求2所述的偏振无关光学移相器，其特征在于：所述下包层材料为空气、低折射率的二氧化硅、低折射率的掺杂二氧化硅、低折射率的氮化硅、低折射率的氮氧化硅、低折射率的聚合物、低折射率的铟镓砷磷合金中一种或者多种组合。

4.根据权利要求2所述的偏振无关光学移相器，其特征在于：所述芯层材料为硅、二氧化硅、掺杂二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、铌酸锂、聚合物、铟镓砷磷合金中一种或者多种组合。

5.根据权利要求2所述的偏振无关光学移相器，其特征在于：所述上包层材料为空气、低折射率的二氧化硅、低折射率的掺杂二氧化硅、低折射率的氮化硅、低折射率的氮氧化硅、低折射率的聚合物、低折射率的铟镓砷磷合金中一种或者多种组合。

6.根据权利要求1所述的偏振无关光学移相器，其特征在于：所述二维光栅耦合器采用的材料为硅、二氧化硅、掺杂二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、铌酸锂、聚合物、铟镓砷磷合金中一种或者多种组合。

7.根据权利要求1所述的偏振无关光学移相器，其特征在于：所述移相区电极为钛、铂、金、铬、铝、铜、镍、铁中的一种或者多种组合。

8.根据权利要求1所述的偏振无关光学移相器，其特征在于：所述波导输入和输出两个通道的光程、损耗相同。

9.根据权利要求1所述的偏振无关光学移相器，其特征在于：通过热光效应实现对波导中传输光波相位的调制，芯层为硅，上包层为二氧化硅，移相区电极位于波导上方；模斑转换器为渐变结构；波导内传输光波相位变化与移相区内波导有效折射率的变化量之间的关系为

其中，为相位变化量，为传输光波的波长，为有效折射率变化量，为移相区内波导长度。

10.根据权利要求1所述的偏振无关光学移相器，其特征在于：利用铌酸锂的电光效应实现对波导中传输光波相位的调制；芯层为铌酸锂，上包层为空气；波导传输光波相位变化与移相区所施加电压大小的关系为

其中，为相位变化量，为传输光波的波长，为有效折射率变化量，为铌酸锂的折射率，为铌酸锂的电光系数，为施加电压大小，为电极间的间距，为移相区内波导长度。