[发明专利]一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器

权利要求书

1.一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，包括：

输入波导(1)、第一多模干涉仪(2)、第一波导(3)、第二波导(4)、第二多模干涉仪(5)、第一输出波导(6)和第二输出波导(7)；

所述输入波导(1)与第一多模干涉仪(2)直接连接，所述输入波导(1)通过第一多模干涉仪(2)分别与第一波导(3)、第二波导(4)连接，所述第一波导(3)和所述第二波导(4)均与第二多模干涉仪(5)连接，所述第二多模干涉仪(5)分别与第一输出波导(6)和第二输出波导(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，所述第一波导(3)为宽臂型浅脊波导，所述宽臂型浅脊波导由InP衬底(8)、InP缓冲层(9)、InGaAsP芯层(10)、InP覆盖层(11)组成；所述第二波导(4)为窄臂型深脊波导，所述窄臂型深脊波导由InP衬底(8)、InP缓冲层(9)、InGaAsP芯层(10)、InP覆盖层(11)组成。

3.根据权利要求1所述的一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，所述第一波导(3)的宽度为5.5微米，所述第二波导(4)的宽度为4微米。

4.根据权利要求1所述的一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，第一多模干涉仪(2)为1×2多模干涉仪。

5.根据权利要求4所述的一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，第二多模干涉仪(5)为2×2多模干涉仪。

6.根据权利要求1所述的一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，臂长计算公式为：

(Δn)_TE·L＝N·λ

其中L为臂长，λ为工作波长，N和M分别为正整数。

7.根据权利要求1所述的一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，偏振消光比的公式为：

其中，P_TE/P_TM分别是TE/TM偏振光的输出光功率。

8.根据权利要求1所述的一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，损耗(IL)的公式为：

其中，P_TE/P_TM分别是TE/TM偏振光的输出光功率，P_input是输入光功率。

9.根据权利要求1所述的一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，波导制作工艺如下：

(1)在InP衬底(8)片上依次沉积生长5微米厚度的InP缓冲层(9)、0.5微米厚度的InGaAsP芯层(10)和1.5微米厚度的InP覆盖层(11)；

(2)先对器件整体进行一次浅刻蚀，即刻蚀1.7微米，芯层只刻蚀了0.2微米，形成浅脊波导结构；

(3)再将宽臂区域保护后进行二次刻蚀，刻蚀深度大于1.5微米，即刻透缓冲层，形成强限制深脊型波导。

10.根据权利要求9所述的一种基于双非对称臂马赫-曾德干涉仪的InP偏振分束器，其特征在于，步骤(1)中的InP缓冲层(9)、InGaAsP芯层(10)、InP覆盖层(11)的折射率分别为3.169、3.253、3.169。