[发明专利]一种基于多层相位匹配波导的光纤耦合结构及其制备方法在审
| 申请号： | 201910795858.4 | 申请日： | 2019-08-27 |
| 公开（公告）号： | CN110515156A | 公开（公告）日： | 2019-11-29 |
| 发明（设计）人： | 蒋卫锋;苗金烨;李涛 | 申请（专利权）人： | 南京邮电大学 |
| 主分类号： | G02B6/122 | 分类号： | G02B6/122;G02B6/132;G02B6/136 |
| 代理公司： | 32204 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) | 代理人： | 柏尚春<国际申请>=<国际公布>=<进入 |
| 地址： | 210003 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明提出了一种基于多层相位匹配波导的光纤耦合结构及其制备方法，能实现硅纳米波导和光纤之间的偏振不敏感高效耦合。通过基于多层相位匹配波导的定向耦合器结构实现底层硅纳米波导与上层多层波导之间的横电模和横磁模的高效模式耦合与能量转换。引入模式过渡器实现横磁模无损耗转换，进而实现底层横磁模与横电模独立耦合。通过偏振合束器将耦合至上层多层波导中的横电模与横磁模进行合并，进而与光纤实现偏振不敏感耦合。该发明的制备工艺与互补金属氧化物半导体工艺兼容，为实现光通信、光子系统中高性能光信号处理芯片或器件奠定了基础。 | ||
| 搜索关键词： | 波导 横磁模 多层 耦合 横电模 偏振不敏感 相位匹配 能量转换 互补金属氧化物半导体工艺 光纤 上层 定向耦合器结构 光纤耦合结构 光信号处理 偏振合束器 独立耦合 高效模式 高效耦合 光子系统 纳米波导 制备工艺 底层硅 硅纳米 过渡器 无损耗 光通信 制备 兼容 芯片 合并 引入 转换 | ||
【主权项】：
1.一种基于多层相位匹配波导的光纤耦合结构，其特征在于：包括衬底层(1)，在衬底层(1)上设有下包层(2)，在下包层(2)上设有前锥形后锥形的模式过渡器(3)，所述模式过渡器(3)包括与TE匹配的硅纳米波导(301)、用于过渡TM模式的硅锥形过渡波导(302)以及与TM匹配的硅纳米波导(303)，所述与TE匹配的硅纳米波导(301)的长度为TE模的耦合长度，所述与TM匹配的硅纳米波导(303)的长度为TM模的耦合长度；在与TE匹配的硅纳米波导(301)上设有TE模匹配多层波导(4)，在与TM匹配的硅纳米波导(303)上设有TM模匹配多层波导(5)，所述TM模匹配多层波导(5)将TM模耦合到TE模匹配多层波导(4)中，所述TE模匹配多层波导(4)将TE模和TM模同时耦合到光纤(7)中，所述光纤(7)与TE模匹配多层波导(4)中心对准；在TE模匹配多层波导(4)和TM模匹配多层波导(5)上设有上覆盖层(6)。/n
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