[发明专利]一种1×N波导型可调光功率分束器

摘要

一种1×N波导型可调光功率分束器，属于集成光子器件技术领域。该波导型可调光功率分束器基于光学隧道效应和倏逝波耦合原理，在Y分支波导分支连接处设置空气槽、并在空气槽下方设置电流控制的热点材料层，利用控制电流加热热电材料层所引起波导结构的热膨胀效应来调制空气槽的宽度，从而改变空气槽出光学隧道效应的强弱，最终引起倏逝波耦合大小的变化而达到光功率在Y分支波导中不同的分支输出波导之间可调分配的目的。本发明具有结构简单、易于设计和制作、波长和偏振依赖性低、动态范围大、调控简便等诸多优点，在集成光子系统中有重要的应用前景。

主权项

一种1×N波导型可调光功率分束器，其中N为正整数，包括采用上包层材料(6)、芯层材料(7)和下包层材料(8)制作于基片(9)表面的一个波导输入端口(1)、N个波导输出端口(2)和N‑1个Y分支波导(3)；从波导输入端口(1)输入的光束通过第一个Y分支波导(3)分成两束光，其中一束光从第一个输出端口(2)输出，另一束光输入第二个Y分支波导(3)的输入端；从第二个Y分支波导(3)的输入端输入的光束通过第二个Y分支波导(3)分成两束光，其中一束光从第二个输出端口(2)输出，另一束光输入第三个Y分支波导(3)的输入端；直至从第N‑2个Y分支波导(3)的输入端输入的光束通过第N‑1个Y分支波导(3)分成两束光，其中一束光从第N‑1个输出端口(2)输出，另一束光从第N个输出端口(2)输出；其特征在于：所述N‑1个Y分支波导(3)中，每个Y分支波导(3)由输入波导(a)、偏向波导(b)、第一分支输出波导(c)和第二分支输出波导(d)共四段波导构成；其中输入波导(a)、偏向波导(b)和第一分支输出波导(c)顺序相连，第二分支输出波导(d)与偏向波导(b)之间的分支连接处具有一个平行于偏向波导(b)的空气槽(5)；所述空气槽(5)下方的基片(9)表面具有一热电材料层(4)，通过对热电材料层(4)施加控制电流能够对热电材料层(4)加热并传递到热电材料层(4)上方的波导结构，热电材料层(4)上方的波导结构由于热膨胀效应能够使得空气槽(5)的宽度受到控制电流的调制。