[发明专利]一种螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线

权利要求书

1.一种螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线，其特征在于，包括SiO₂包层(6)，SiO₂包层内部设有水平设置的波导层，所述波导层采用Si材料制备而成，包括四条横向直波导、两条S形弯曲波导、两段螺旋损耗线和一段螺旋波导啁啾光栅辅助反向耦合器；其中左侧一条横向宽直波导作为反向耦合器的输入端，横向窄直波导作为反向耦合器的输出端，两端口通过一对S形弯曲波导与反向耦合器连接；其中第一直波导（1-1）左端为色散延时线的输入端口，第二直波导（1-2）左端为色散延时线的输出端口（Outport）；第三直波导(1-3)和第四直波导(1-4)作为前置缓冲区，二者右端分别与螺旋形单侧壁调制波导光栅（3-1）和螺旋条形/锥形波导（3-2）左端连接，第一直波导（1-1）、第二直波导（1-2）分别通过第一S形弯曲波导（2-1）、第二S形弯曲波导（2-2）与第三直波导（1-3）、第四直波导（1-4）相连；第一螺旋损耗线（4-1）和第二螺旋损耗线（4-2）与螺旋波导啁啾光栅辅助反向耦合器（5）的透射端连接，用于将透射光辐射进入包层并损耗。

2.根据权利要求1所述的螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线，其特征在于，所述螺旋形单侧壁调制波导光栅（3-1）与螺旋条形/锥形波导(3-2)构成具有固定间距的螺旋波导啁啾光栅辅助反向耦合器（5），其中螺旋形单侧壁调制波导光栅（3-1）采用多模波导结构以减小反向耦合器内波导间的同向耦合。

3.根据权利要求1所述的螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线，其特征在于，单侧壁调制波导光栅由条形波导在反向耦合器内侧引入周期性矩形光栅齿构成，径向齿宽度经过切趾函数调制。

4.根据权利要求2所述的螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线，其特征在于，反向耦合器采用单螺旋构架。

5.根据权利要求3所述的螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线，其特征在于，螺旋波导啁啾光栅辅助反向耦合器局部弯曲半径沿螺旋切向线性变化，相邻圈数的耦合区域间隔保持不变且大于可产生波导间耦合的最大间隔。

6.根据权利要求3或4所述的螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线，其特征在于，所述啁啾光栅辅助反向耦合器采用两种不同的啁啾方式：当采用改变光栅周期的方式时，反向耦合器内单侧壁调制光栅和条形波导平均宽度均保持不变，光栅周期沿螺旋切向线性改变；当采用改变波导有效折射率的方式时，反向耦合器窄波导设置为锥形波导，波导宽度沿切向线性改变。

7.根据权利要求6所述的螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线，其特征在于，所述啁啾光栅辅助反向耦合器的输入端单侧壁调制光栅波导采用平均宽度大于两倍输出端窄波导平均宽度的多模波导。

8.根据权利要求7所述的螺旋波导光栅辅助反向耦合器型光色散延时线，其特征在于，所述单侧壁调制波导光栅的光栅齿宽度由高斯切趾函数加权。