[实用新型]一种微环谐振腔

说明书

本公开提供一种微环谐振腔，包括：总线波导以及位于所述总线波导一侧的微环波导，所述微环波导由相对的两段直波导和相对的两段第一弯曲波导顺次连接而成；所述微环波导与所述总线波导之间存在间隙，所述总线波导与所述微环波导的相邻部位构成定向耦合器，在所述总线波导的两端分别设置有光信号的输入端和输出端。相较于现有技术，本申请的微环谐振腔具有更高的Q值及更灵活紧凑的结构，有利于光子系统的小型化，从而提高光学芯片的集成度。

技术领域

本公开涉及光学芯片技术领域，具体涉及一种微环谐振腔。

背景技术

目前，集成光学芯片技术发展迅速并受到广泛的关注，片上光子器件是指设计制造在光学芯片上的光学器件，片上光子器件的设计成为一个热门研究领域，而微环谐振腔作为一种片上光学系统中常用的基础片上光子器件，广泛应用于滤波、传感等领域。

微环谐振腔根据结构可分为反射式和透射式两种，传统透射式微环谐振腔主体结构由一条总线波导及一个圆形波导环构成。品质因数即Q值是一个评价谐振腔性能的重要参数。Q值越高，说明微环谐振腔的损耗越小，在滤波、传感等应用中，往往要求微环谐振腔有足够高的Q值，提升微环谐振腔的Q值就需要降低微环单位长度的损耗，在所用材料及工艺水平确定的情况下，谐振腔侧壁的粗糙程度无法有效改进，提升微环谐振腔Q值的一个有效办法是增大谐振腔的横截面积，减少腔内光场与谐振腔侧壁的相互作用，从而降低谐振腔粗糙侧壁对光场造成的散射损耗。然而，在增大谐振腔横截面尺寸的同时，会使谐振腔内的高阶模得到激发，从而增加谐振腔内的模式串扰损耗。

如何提高微环谐振腔Q值是本领域亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种小尺寸高Q值的微环谐振腔。

本公开实施例提供一种微环谐振腔，包括：

总线波导以及位于所述总线波导一侧的微环波导，所述微环波导由相对的两段直波导和相对的两段第一弯曲波导顺次连接而成；

所述微环波导与所述总线波导之间存在间隙，所述总线波导与所述微环波导的相邻部位构成定向耦合器，在所述总线波导的两端分别设置有光信号的输入端和输出端。

在一种可能的实现方式中，在本申请提供的上述微环谐振腔中，所述第一弯曲波导由对称的两个第二弯曲波导拼接而成。

在一种可能的实现方式中，在本申请提供的上述微环谐振腔中，所述第一弯曲波导为90°弯曲波导，所述第二弯曲波导为45°弯曲波导。

在一种可能的实现方式中，在本申请提供的上述微环谐振腔中，所述直波导的宽度为第一宽度，所述总线波导的宽度为第二宽度，所述第一宽度大于所述第二宽度。

在一种可能的实现方式中，在本申请提供的上述微环谐振腔中，所述第二弯曲波导为宽度渐变波导，其宽度由第一宽度渐变为第二宽度。

在一种可能的实现方式中，在本申请提供的上述微环谐振腔中，所述第二弯曲波导的宽度渐变轮廓符合贝塞尔曲线。

在一种可能的实现方式中，在本申请提供的上述微环谐振腔中，所述总线波导与所述第一弯曲波导最窄处切线平行。

在一种可能的实现方式中，在本申请提供的上述微环谐振腔中，所述定向耦合器为单模耦合器。

本公开与现有技术相比的优点在于：

本公开提供的微环谐振腔，包括总线波导以及位于所述总线波导一侧的微环波导，所述微环波导由相对的两段直波导和相对的两段第一弯曲波导顺次连接而成；所述微环波导与所述总线波导之间存在间隙，所述总线波导与所述微环波导的相邻部位构成定向耦合器，在所述总线波导的两端分别设置有光信号的输入端和输出端。相较于现有技术，本申请的微环谐振腔具有更高的Q值及更灵活紧凑的结构，有利于光子系统的小型化，从而提高光学芯片的集成度。

附图说明