[发明专利]一种基于介质沉积型表面等离子波导的SOI基MZI型1×2热光开关

摘要

本发明公开了一种基于介质沉积型表面等离子波导的SOI基MZI型1×2热光开关，包括一个硅脊型直波导，作为SOI基1×2热光开关与外接单模光纤的接口；一个拉锥型的硅脊型波导Y分支，作为1×2热光开关的3-dB光学分束器，用于将输入光波等量的分成两束；六个S形硅脊型弯曲波导，分别用于Y分支与两侧调制臂以及调制臂与定向耦合器的连接，并且将经过定向耦合器调制后的光输出；两个介质沉积型表面等离子波导，位于1×2热光开关的两侧调制臂上，用于MZI结构的相位调制；一个硅脊型波导的定向耦合器，用于对相位调制后的两束光进行多模干涉，将相位调制转化为强度调制。本发明具有响应快、集成化程度高、开关功耗低等特性。

主权项

一种基于介质沉积型表面等离子波导的SOI基MZI型1×2热光开关，其特征在于：包括一个硅脊型直波导(1)、一个拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)、两个介质沉积型表面等离子波导(3)、一个硅脊型波导的定向耦合器(6)和六个S形硅脊型弯曲波导(8)，硅脊型直波导(1)、拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)、介质沉积型表面等离子波导(3)、硅脊型波导的定向耦合器(6)和S形硅脊型弯曲波导(8)均设置在二氧化硅缓冲层(5)之上，且每个介质沉积型表面等离子波导(3)分别连接两个电极引脚(4)，通过电极引脚(4)引入外部电流：所述一个硅脊型直波导(1)，作为SOI基MZI型1×2热光开关与外接单模光纤的接口，用于引入1550nm波长的输入光波；所述一个拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)，作为SOI基MZI型1×2热光开关的3‑dB光学分束器，用于将输入光波分为等量的两束子光波；所述两个介质沉积型表面等离子波导(3)，作为SOI基MZI型1×2热光开关的调制臂，分别对两束子光波进行相位调制；所述一个硅脊型波导的定向耦合器(6)，分别对相位调制后的两束子光波进行强度调制，产生两束输出光波；所述六个S形硅脊型弯曲波导(8)，其中两个用于连接拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)和介质沉积型表面等离子波导(3)，另两个用于连接介质沉积型表面等离子波导(3)和硅脊型波导的定向耦合器(6)，最后两个连接在硅脊型波导的定向耦合器(6)末端，作为SOI基MZI型1×2热光开关的两个输出接口，用于输出两束输出光波；S形硅脊型弯曲波导(8)与拉锥型的硅脊型波导Y分支(2)、介质沉积型表面等离子波导(3)和硅脊型波导的定向耦合器(6)之间采用端面对端面的贴合方式进行连接。