[发明专利]一种偏振分束旋转器及其设计方法

摘要

本发明提供一种偏振分束旋转器及其设计方法，包括：串联的双层梯形模式转换器以及反向锥形耦合器；双层梯形模式转换器将横磁波零阶模式转化为横电波一阶模式，反向锥形耦合器将横电波一阶模式转化为横电波零阶模式。选定第一梯形波导和第二梯形波导的宽度，根据波导长度与模式转换效率的关系，确定第一梯形波导和第二梯形波导的长度；选定第三梯形波导和第四梯形波导的宽度，根据波导长度与模式转化损耗的关系，确定反向锥形耦合器的长度。本发明通过参数优化实现大工作带宽，高转换效率、高制作容差等特性，可以用于提高单纤三向复用器的实用性，此外，制作方法简单，与标准硅光子加工工艺过程兼容，具有较大的实用价值和应用前景。

主权项

一种偏振分束旋转器，其特征在于，所述偏振分束旋转器至少包括：串联的双层梯形模式转换器以及反向锥形耦合器；其中，所述双层梯形模式转换器包括串联的第一梯形波导及第二梯形波导，所述第一梯形波导将横磁波零阶模式转化为横电波一阶模式、将横电波零阶模式直接输出，所述第二梯形波导连接于所述第一梯形波导及所述反向锥形耦合器之间，防止横电波一阶模式转化回横磁波零阶模式；所述反向锥形耦合器包括于串联于所述第二梯形波导的第三梯形波导以及平行设置于所述第三梯形波导同一平面的第四梯形波导，所述第三梯形波导将所述双层梯形模式转换器输出的横电波零阶模式直接输出，所述第三梯形波导及所述第四梯形波导将横电波一阶模式耦合转化为横电波零阶模式后由所述第四梯形波导输出。