[发明专利]一种超宽带分合束器

说明书

本发明实施例公开了一种超宽带分合束器，包括：衬底以及依次叠置在衬底上的第一波导层和第二波导层；第一波导层的上表面与第二波导层的下表面直接接触；第二波导层包括进行光信号耦合的输入耦合渐变波导区和输出耦合渐变波导区；输入耦合渐变波导区包括若干第一矩形单元，其沿着光传输的方向分立排列以构成第一光栅结构；输出耦合渐变波导区包括若干第二矩形单元，其沿着光传输的方向分立排列以构成第二光栅结构；输入耦合渐变波导区在垂直于衬底的方向上的第一投影、输出耦合渐变波导区在垂直于衬底的方向上的第二投影以及第一波导层在垂直于衬底的方向上的第三投影满足以下关系：第一投影和第二投影完全落入第三投影的范围内。

技术领域

本发明涉及光通信器件领域，具体是涉及一种超宽带分合束器。

背景技术

超宽带3dB(分贝)分合束器是光通信系统中的一个至关重要的器件，广泛应用于光开关、光调制器和复用/解复用器件中。

然而，现有的3dB分合束器存在制备精度要求高、波导长度过长、传输效率低、难以大规模集成的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种超宽带分合束器。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种超宽带分合束器，所述分合束器包括：衬底以及依次叠置在所述衬底上的第一波导层和第二波导层；其中，

所述第一波导层的上表面与所述第二波导层的下表面直接接触；

所述第二波导层包括进行光信号耦合的输入耦合渐变波导区和输出耦合渐变波导区；所述输入耦合渐变波导区包括若干第一矩形单元，所述若干第一矩形单元沿着光传输的方向分立排列以构成第一光栅结构；所述输出耦合渐变波导区包括若干第二矩形单元，所述若干第二矩形单元沿着光传输的方向分立排列以构成第二光栅结构；

所述输入耦合渐变波导区在垂直于所述衬底的方向上的第一投影、所述输出耦合渐变波导区在垂直于所述衬底的方向上的第二投影以及所述第一波导层在垂直于所述衬底的方向上的第三投影满足以下关系：所述第一投影和所述第二投影完全落入所述第三投影的范围内。

上述方案中，若干所述第一矩形单元的宽度沿光传输的方向线性递减，所述宽度是所述第一矩形单元在垂直于光传输的方向上两端之间的距离。

上述方案中，所述第二光栅结构的所述第二矩形单元的宽度沿光传输的方向线性递增，所述宽度是所述第二矩形单元在垂直于光传输的方向上两端之间的距离。

上述方案中，包括光输入区和输入渐变波导区，所述输入渐变波导区用于将光输入区的光波耦合至所述输入耦合渐变波导区；

所述光输入区、输入渐变波导区、输入耦合渐变波导区依次相连构成光输入波导。

上述方案中，所述输入耦合渐变波导区包括一锥形部以及从该锥形部的两侧向外延伸的光栅部；

该锥形部的尖端与所述输入耦合渐变波导区接触，所述光栅部与所述第一光栅结构具有相同的周期。

上述方案中，包括输出渐变波导区、弯曲波导区和光输出区，输出渐变波导区用于将所述输出耦合渐变波导区的光波耦合至弯曲波导区；

所述输出耦合渐变波导区、输出渐变波导区、弯曲波导区和光输出区依次相连构成光输出波导。

上述方案中，所述输出渐变波导区包括一锥形部以及从该锥形部的两侧向外延伸的光栅部；

该锥形部的尖端与输出耦合渐变波导区接触，所述光栅部与所述第二光栅结构具有相同的周期。

上述方案中，所述第一矩形单元和所述第二矩形单元的数量相同。