[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渐变波导区和输出渐变波导区；所述输入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。

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：

本发明实施例一方面提供了一种超宽带分合束器，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渐变波导区和输出渐变波导区；

所述输入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：。

上述方案中，所述输入渐变波导区和所述输出渐变波导区之间存在间隔，第一波导层在所述输入渐变波导区、所述输出渐变波导区以及所述间隔的下方连续分布。

上述方案中，所述第三投影的边界与所述第一投影和/或所述第二投影的边界之间的距离大于或等于2μm。

上述方案中，所述第二波导层还包括除进行所述光信号耦合的区域以外的非耦合区，所述非耦合区在垂直于所述衬底的方向上的投影的边界与所述第三投影的边界至少部分重叠。

上述方案中，所述第二波导层还包括除进行所述光信号耦合的区域以外的非耦合区，所述非耦合区在垂直于所述衬底的方向的投影完全落入所述第三投影的范围内。

上述方案中，所述非耦合区在垂直于所述衬底的方向上的投影的边界与所述第三投影的边界距离大于或等于2μm。

上述方案中，所述第一波导层的材料包括硅和/或氮化硅。

上述方案中，所述第一波导层在垂直于所述衬底的方向上的厚度在50nm到200nm之间。

上述方案中，所述第一波导层的折射率大于或等于2。

上述方案中，所述输出渐变波导区包括第一输出渐变波导区和第二输出渐变波导区，所述第一输出渐变波导区和所述第二输出渐变波导区对称分布于所述输入渐变波导区的两侧。

上述方案中，所述输入渐变波导区、所述第一输出渐变波导区和所述第二输出渐变波导区的在垂直于光传输方向上的宽度渐变，所述第一输出渐变波导区和所述第二输出渐变波导区的宽度的变化趋势相同，所述输入渐变波导区的宽度的变化趋势与所述第一输出渐变波导区和所述第二输出渐变波导区的宽度的变化趋势相反。

上述方案中，所述输入渐变波导区、所述第一输出渐变波导区和所述第二输出渐变波导区在各自宽度变小的一侧分别包括一终端，所述终端的宽度在50nm到200nm之间。