[发明专利]平面光波导的设计和制作方法及平面光波导

摘要

本发明公开了一种平面光波导的设计和制作方法及平面光波导，包括建立平面光波导的理论模型，并根据平面光波导的性能目标计算出理论模型中第i级MZI结构的第一耦合器的相位因子、第二耦合器的相位因子和相位延迟结构的相位差；根据第i级MZI结构的第一耦合器的相位因子、第二耦合器的相位因子和相位延迟结构的相位差，模拟第i级MZI结构的第一耦合器与第二耦合器的结构参数和相位延迟结构的结构参数。本发明提供的技术方案，建立平面光波导的理论模型，计算出MZI结构中两个耦合器的相位因子和相位延迟结构的相位差，模拟满足上述参数的MZI结构中两个耦合器和相位延迟结构的结构参数，缩短了设计和制作时间，提高了效率。

主权项

一种平面光波导的设计方法，其特征在于，所述平面光波导包括级联的第一级MZI结构至第N级MZI结构，任一级MZI结构包括用于分光的第一耦合器、用于干涉光的第二耦合器和设置于所述第一耦合器与第二耦合器之间的相位延迟结构，N为不小于1的整数，其中，设计方法包括：建立平面光波导的理论模型，并根据所述平面光波导的性能目标计算出所述理论模型中第i级MZI结构的第一耦合器的相位因子、第二耦合器的相位因子和相位延迟结构的相位差；根据所述第i级MZI结构的第一耦合器的相位因子、第二耦合器的相位因子和相位延迟结构的相位差，模拟所述第i级MZI结构的第一耦合器与第二耦合器的结构参数和相位延迟结构的结构参数，i为不大于N的正整数；其中，任意一级MZI结构满足：其中，Pcross_out表示MZI结构的光输出能量值，表示相位延迟结构的相位差，θ1表示第一耦合器的相位因子，θ2表示第二耦合器的相位因子；以及，所述第一耦合器与第二耦合器的结构参数包括第一耦合器的耦合臂长度l1和第二耦合器的耦合臂长度l2，所述相位延迟结构的结构参数包括光程差△L，其中，任意一级MZI结构的相位延迟结构的相位差满足：任意一级MZI结构的第一耦合器的相位因子θ1和第二耦合器的相位因子θ2满足：θ1=π2·l1+ΔlLC,θ2=π2·l2+ΔlLC;]]>其中，λ表示光波波长，neff表示光在波导中传输的有效折射率，△l表示弯曲波导处的等效耦合长度，Lc表示耦合长度。