[发明专利]基于相变材料的可重构功率分支器及功率分支比调节方法

权利要求书

1.一种基于相变材料的可重构功率分支器，其特征在于，包括：

基底；

沉积于所述基底上的Y分支波导，其两臂作为所述可重构功率分支器的输出波导；

以及沉积于所述Y分支波导两臂上表面的相变材料序列；所述相变材料序列中各相变材料单元的周期满足亚波长条件，且各相变材料单元的状态独立可调；所述相变材料单元的状态包括晶态和非晶态。

2.如权利要求1所述的基于相变材料的可重构功率分支器，其特征在于，还包括：覆盖于所述Y分支波导及所述相变材料序列之上的上包层。

3.如权利要求2所述的基于相变材料的可重构功率分支器，其特征在于，所述相变材料单元的状态还包括晶态和非晶态之间的中间态。

4.如权利要求1～3任一项所述的基于相变材料的可重构功率分支器，其特征在于，所述相变材料为硫族相变材料。

5.如权利要求1～4任一项所述的基于相变材料的可重构功率分支器的功率分支比调节方法，其特征在于，包括：

调节所述Y分支波导两臂上表面的相变材料序列中相变材料单元的状态，以调节所述Y分支波导的两臂的等效折射率，直至所述Y分支波导两臂输出的光达到预设的功率分支比。

6.如权利要求5所述的功率分支比调节方法，其特征在于，通过远场聚焦激光脉冲或电脉冲产生的焦耳热调节相变材料单元的状态。

7.如权利要求6所述的功率分支比调节方法，其特征在于，通过远场聚焦激光脉冲调节相变材料单元的状态时，调节相变材料单元的状态的方式包括：

将每个臂上的每n个相变单元划分为一个单元组；n为正整数；

利用第一激光脉冲聚焦于单元组，使其中的相变材料由非晶态切换为晶态；

利用第二激光脉冲聚焦于单元组，使其中的相变材料由晶态切换为非晶态；

两种激光脉冲中，所述第一激光脉冲的功率较低，且脉宽较大；

通过电脉冲产生的焦耳热调节相变材料单元的状态时，调节相变材料单元的状态的方式包括：

利用第一电脉冲注入单元组上方的电极，使其中的相变材料由非晶态切换为晶态；

利用第二电脉冲注入单元组上方的电极，使其中的相变材料由晶态切换为非晶态；

两种电脉冲中，所述第一电脉冲的电压较低，且脉宽较大。

8.如权利要求7所述的功率分支比调节方法，其特征在于，通过远场聚焦激光脉冲调节相变材料单元的状态时，调节相变材料单元的状态的方式还包括：

利用第三激光脉冲聚焦于单元组，使其中的相变材料由非晶态切换为中间态；所述第三激光脉冲的功率与所述激光脉冲相同，且脉宽介于所述第一激光脉冲和所述第二激光脉冲之间；

通过电脉冲产生的焦耳热调节相变材料单元的状态时，调节相变材料单元的状态的方式还包括：

利用第三电脉冲注入单元组上方的电极，使其中的相变材料由非晶态切换为中间态；所述第三电脉冲的脉宽与所述第二脉冲相同，且电压介于所述第一电脉冲和所述第二电脉冲之间。

9.如权利要求5～8任一项所述的功率分支比调节方法，其特征在于，根据目标功率分支比将所述Y分支波导中输出功率较低的一臂作为被动臂，将另一臂作为主动臂；调节所述Y分支波导两臂上表面的相变材料序列中相变材料单元的状态的过程中，所述被动臂上各相变材料单元的状态保持不变。

10.如权利要求9所述的功率分支比调节方法，其特征在于，所述被动臂上的各相变材料单元的状态均为非晶态。