[发明专利]基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器及光学装置有效
| 申请号： | 202210670962.2 | 申请日： | 2022-06-15 |
| 公开（公告）号： | CN114755757B | 公开（公告）日： | 2022-09-06 |
| 发明（设计）人： | 阮小可;储涛 | 申请（专利权）人： | 之江实验室 |
| 主分类号： | G02B6/10 | 分类号： | G02B6/10;G02B6/14 |
| 代理公司： | 北京志霖恒远知识产权代理事务所(普通合伙) 11435 | 代理人： | 奚丽萍 |
| 地址： | 310023 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 双层 曲线 边沿 波导 结构 tm0 te1 模式 转换器 光学 装置 | ||
1.一种基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器，其特征在于：所述光模式转换器由波导层和波导外围组成，所述波导外围包裹所述波导层，所述波导层为双层结构，包括脊层和平板层，所述脊层位于所述平板层的上方，所述脊层和平板层采用同种高折射率的光波导材料；所述波导外围采用低折射率材料；所述光模式转换器包括输入端、中间核心部分和输出端，所述输入端与输出端均为脊层宽度等于平板层宽度的条波导结构，所述中间核心部分为脊层宽度不等于平板层宽度的脊波导结构；所述脊层和平板层的轮廓由若干个关键结点拟合成的光滑曲线构成；所述波导层沿光传播方向呈轴对称结构；构成光滑曲线的关键结点在沿光传播方向上呈等距离分布；构成光滑曲线的关键结点在垂直于光传播方向上通过逆向设计算法进行距离优化；所述光滑曲线由关键结点通过二次或三次样条插值法拟合而成。
2.如权利要求1所述的一种基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器，其特征在于：所述高折射率的光波导材料为硅；所述低折射率材料为二氧化硅。
3.如权利要求1所述的一种基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器，其特征在于：所述中间核心部分中，平板层的宽度相较于脊层的宽度先逐渐变大后逐渐减小。
4.如权利要求1所述的一种基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器，其特征在于：所述输入端的条波导结构的宽度小于输出端的条波导结构的宽度。
5.如权利要求1所述的一种基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器，其特征在于：所述逆向设计算法包括粒子群优化算法或伴随法。
6.如权利要求1所述的一种基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器，其特征在于：所述脊层和平板层的轮廓的第一个关键结点位于输入端条波导结构的尾端；所述脊层和平板层的轮廓的最后一个关键结点位于输出端条波导结构的头端。
7.如权利要求1所述的一种基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器，其特征在于：所述中间核心部分为脊层宽度小于平板层宽度的脊波导结构。
8.一种光学装置，其特征在于：所述光学装置包括本体和权利要求1-7任一项所述的基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器，其中，所述基于双层曲线边沿波导结构的TM0-TE1光模式转换器设于所述本体上。
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