[发明专利]平面光波导偏振器的设计及其结构

摘要

本发明是利用光子晶体理论设计的一种新型平面光波导偏振器。现有波导偏振器由于传输损耗大，消光比低，所以在集成光学中并不实用。本发明用光子晶体理论先设计高反膜系，然后引入缺陷层，再调节缺陷层的参数，使得不同偏振态光的缺陷态对应的波长不同。本发明设计的平面波导偏振器可以是在硅衬底上用两套全同的多晶Si/非晶SiO₂多层膜夹一层非晶SiO₂芯层，利用不同偏振态的光对波导的透射率的显著不同而使自然光在经过很短的传输距离后就可获得很高的消光比，并且传输损耗很小。理论分析和实验结果都证明此种光波导偏振器不仅制备简单，能与硅平面集成工艺兼容，而且具有良好的传输特性和高的消光比。

主权项

1.一种平面光波导偏振器的设计方法，是基于光子晶体理论的设计，其特征是根据传输矩阵的方法设计周期性的由多晶Si和非晶SiO2构成的多层膜系，然后在膜系中间加入光学厚度与周期层厚度不同的合适的其它膜层，从而引进非晶SiO2缺陷层，调节缺陷层的折射率或物理厚度，使得局域态对应的共振透射峰的波长刚好是工作波长λ0，并且不同偏振态光的缺陷态对应不同的波长；上述设计中：多层膜系的周期是2-20，缺陷层的光学厚度与周期层的不同或是沉积一层与周期层材料不同的膜层。