[实用新型]一种模斑变换器

权利要求书

1.一种模斑变换器，包括衬底，其特征在于：所述衬底上从下到上依次设有下包层、覆盖层，下包层的上端从下到上依次设有底层倒锥形波导和第一层波导结构，底层倒锥形波导和第一层波导结构位于覆盖层内，所述第一层波导结构包括第一层锥形波导、第一层倒锥形波导，所述第一层锥形波导位于底层倒锥形波导的正上方，底层倒锥形波导与第一层锥形波导组成第一光场过渡转换结构，实现光场的上拉，光场上拉后，光从第一层锥形波导向第一层倒锥形波导传输，通过第一层倒锥形波导，实现模斑放大功能。

2.如权利要求1所述的模斑变换器，其特征在于：所述第一层锥形波导、第一层倒锥形波导位于同一平面，所述第一层锥形波导的右表面与第一层倒锥形波导的左表面相连；所述底层倒锥形波导从左到右宽度逐渐减小，第一层锥形波导从左到右宽度逐渐增大，所述第一层倒锥形波导从左到右宽度逐渐减小。

3.如权利要求1所述的模斑变换器，其特征在于：所述第一层波导结构还包括第一层直波导，第一层直波导位于第一层锥形波导与第一层倒锥形波导之间，所述第一层锥形波导、第一层直波导、第一层倒锥形波导位于同一平面；所述第一层直波导的左表面与第一层锥形波导的右表面相连，第一层直波导的右表面与第一层倒锥形波导的左表面相连；所述底层倒锥形波导从左到右宽度逐渐减小，第一层锥形波导从左到右宽度逐渐增大，所述第一层倒锥形波导从左到右宽度逐渐减小。

4.如权利要求1所述的模斑变换器，其特征在于：所述下包层采用SiO₂材料；覆盖层采用SiO₂材料；所述衬底采用SOI晶圆Si衬底；底层倒锥形波导采用Si材料，第一层波导结构采用SiN材料。

5.如权利要求1所述的模斑变换器，其特征在于：还包括位于覆盖层内的第二层波导结构，所述第二层波导结构包括第二层锥形波导、第二层倒锥形波导，所述第二层锥形波导位于第一层倒锥形波导的正上方，第一层倒锥形波导与第二层锥形波导组成第二光场过渡转换结构，实现光场的进一步上拉，光场进一步上拉后，光从第二层锥形波导传输至第二层倒锥形波导；第二层倒锥形波导与覆盖层组成模斑扩大结构；第二层锥形波导的下表面与第一层倒锥形波导的上表面之间设有间距。

6.如权利要求5所述的模斑变换器，其特征在于：所述第二层锥形波导、第二层倒锥形波导位于同一平面，所述第二层锥形波导的右表面与第二层倒锥形波导的左表面相连；所述第一层倒锥形波导从左到右宽度逐渐减小，第二层锥形波导从左到右宽度逐渐增大，所述第二层倒锥形波导从左到右宽度逐渐减小。

7.如权利要求5所述的模斑变换器，其特征在于：所述第二层波导结构还包括第二层直波导，第二层直波导位于第二层锥形波导与第二层倒锥形波导之间，第二层锥形波导、第二层直波导、第二层倒锥形波导位于同一平面；所述第二层直波导的左表面与第二层锥形波导的右表面相连，第二层直波导的右表面与第二层倒锥形波导的左表面相连；所述第一层倒锥形波导从左到右宽度逐渐减小，第二层锥形波导从左到右宽度逐渐增大，所述第二层倒锥形波导从左到右宽度逐渐减小。

8.如权利要求5所述的模斑变换器，其特征在于：第二层波导结构采用SiN材料。

9.如权利要求1所述的模斑变换器，其特征在于：第一层倒锥形波导与覆盖层组成模斑扩大结构。

10.如权利要求1所述的模斑变换器，其特征在于：所述底层倒锥形波导的下表面与下包层的上表面相连；所述第一层锥形波导的下表面与底层倒锥形波导的上表面之间设有间距；所述覆盖层的下表面与下包层的上表面相连；下包层的下表面与衬底的上表面相连。