一种光波导芯片制造技术

本发明专利技术实施例提供一种光波导芯片，包括输入波导臂、第一输出波导臂和第二输出波导臂；第一输出波导臂包括依次连接的第一弧波导段、第二弧波导段、第三弧波导段和第一直波导段；第二输出波导臂包括依次连接的第四弧波导段、第五弧波导段、第六弧波导段和第二直波导段；第一弧波导段和第四弧波导段分别包括第一数量的子弧波导段，第三弧波导段和第六弧波导段分别包括第二数量的子弧波导段，每一子弧波导段的中心线对应的圆弧的半径为第一半径，第二弧波导段的中心线对应的圆弧和第五弧波导段的中心线对应的圆弧的半径均为第二半径。该光波导芯片的Y型分支的弯曲部分的由多段弧构成，易于实现弯曲度的缓变，从而减小弯曲损耗，以减小传输损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种光波导芯片
本专利技术实施例涉及光波导
，更具体地，涉及一种光波导芯片。
技术介绍
随着大数据、云存储、云计算、新一代移动通信、物联网、虚拟现实以及人工智能等技术的快速发展，作为信息传输的基础的光纤通信系统依然是新一代信息技术发展的瓶颈，而作为光纤通信系统基础的光通信器件，其发展水平则是新一代信息技术发展瓶颈中的瓶颈，特别是光波导器件，是构成高速、大容量、智能化光纤通信系统的必须。阵列光波导器件的核心是光波导芯片，将光波导芯片与输入/输出光纤对准耦合、固接，然后壳体密封以构成光波导器件，是构成光纤通信系统和光纤传感系统的关键器件之一，以实现对光波信号的分束、合束、复用、解复用、滤波或衰减等。光波导器件要求输入端口和输出端口是相互平行的，这就要求光波导芯片的Y型分支有一部分必须是弯曲的，现有的光波导芯片的Y型分支的弯曲部分的结构突变较大，无法实现弯曲度的缓变，导致弯曲损耗较大，最终导致较大的传输损耗。
技术实现思路
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种光波导芯片。本专利技术实施例提供一种光波导芯片，包括：输入波导臂、第一输出波导臂和第二输出波导臂；输入波导臂、第一输出波导臂和第二输出波导臂的横截面呈矩形，输入波导臂的中心线呈直线；第一输出波导臂包括依次连接的第一弧波导段、第二弧波导段、第三弧波导段和第一直波导段；第二输出波导臂包括依次连接的第四弧波导段、第五弧波导段、第六弧波导段和第二直波导段；第一弧波导段和第四弧波导段分别与输入波导臂连接，并形成Y型分叉结构，第一直波导段和第二直波导段分别与输入波导臂平行，第一输出波导臂和第二输出波导臂以输入波导臂的中心线为对称轴呈对称分布；第一弧波导段和第四弧波导段分别包括第一数量的子弧波导段，第三弧波导段和第六弧波导段分别包括第二数量的子弧波导段，每一子弧波导段的中心线对应的圆弧的半径为第一半径，第二弧波导段的中心线对应的圆弧和第五弧波导段的中心线对应的圆弧的半径均为第二半径。本专利技术实施例还提供一种阵列光波导芯片，该阵列光波导芯片由多个上述的光波导芯片级联而形成。本专利技术实施例提供的一种光波导芯片，包括输入波导臂、第一输出波导臂和第二输出波导臂；其中，第一输出波导臂包括依次连接的第一弧波导段、第二弧波导段、第三弧波导段和第一直波导段；第二输出波导臂包括依次连接的第四弧波导段、第五弧波导段、第六弧波导段和第二直波导段；第一弧波导段和第四弧波导段分别包括第一数量的子弧波导段，第三弧波导段和第六弧波导段分别包括第二数量的子弧波导段，每一子弧波导段的中心线对应的圆弧的半径为第一半径，第二弧波导段的中心线对应的圆弧和第五弧波导段的中心线对应的圆弧的半径均为第二半径。该光波导芯片的Y型分支的弯曲部分的由多段弧构成，易于实现弯曲度的缓变，从而减小弯曲损耗，以减小传输损耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本专利技术实施例的光波导芯片的示意图；图2为根据本专利技术实施例的插损随第一半径变化的曲线；图3为根据本专利技术实施例的插损随第一半径变化的曲线；图4为根据本专利技术实施例的插损随第一半径变化的曲线；图5为根据本专利技术实施例的插损随第一半径变化的曲线；图6为根据本专利技术实施例的阵列光波导芯片的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例该提供一种光波导芯片，参考图1，包括：输入波导臂、第一输出波导臂和第二输出波导臂；输入波导臂、第一输出波导臂和第二输出波导臂的横截面呈矩形，输入波导臂的中心线呈直线；第一输出波导臂包括依次连接的第一弧波导段6、第二弧波导段7、第三弧波导段8和第一直波导段9；第二输出波导臂包括依次连接的第四弧波导段10、第五弧波导段11、第六弧波导段12和第二直波导段13；第一弧波导段6和第四弧波导段10分别与输入波导臂连接，并形成Y型分叉结构，第一直波导段9和第二直波导段13分别与输入波导臂平行，第一输出波导臂和第二输出波导臂以输入波导臂的中心线为对称轴呈对称分布；第一弧波导段6和第四弧波导段10分别包括第一数量的子弧波导段，第三弧波导段8和第六弧波导段12分别包括第二数量的子弧波导段，每一子弧波导段的中心线对应的圆弧的半径为第一半径，第二弧波导段7的中心线对应的圆弧和第五弧波导段11的中心线对应的圆弧的半径均为第二半径。其中，第一弧波导段6包括的第一数量的子弧波导段的中心线分别对应的圆弧的圆心重合，第三弧波导段8包括的第二数量的子弧波导段的中心线分别对应的圆弧的圆心重合，第四弧波导段10包括的第一数量的子弧波导段分别对应的圆弧的圆心重合，第六弧波导段12包括的第二数量的子弧波导段分别对应的圆弧的圆心重合。其中，第一弧波导段6的中心线在第一中心点处的切线与输入波导臂的中心线所在的直线平行，第一弧波导段6的中心线和第二弧波导段7的中心线在第二中心点处的切线重合，第二弧波导段7的中心线和第三弧波导段8的中心线在第三中心点处的切线重合，第三弧波导段8的中心线在第四中心点处的切线与输入波导臂所在的直线平行；第四弧波导段10的中心线在第五中心点处的切线与输入波导臂所在的直线平行，第四弧波导段10的中心线和第五弧波导段11的中心线在第六中心点处的切线重合，第五弧波导段11的中心线和第六弧波导段12的中心线在第七中心点处的切线重合，第六弧波导段12的中心线在第八中心点处的切线与输入波导臂所在的直线平行；第一中心点、第二中心点、第三中心点、第四中心点、第五中心点、第六中心点、第七中心点和第八中心点分别对应为输入波导臂与第一弧波导段6之间、第一弧波导段6与第二弧波导段7之间、第二弧波导段7与第三弧波导段8之间、第三弧波导段8之间与第一直波导段9之间、输入波导臂与第四弧波导段10之间、第四弧波导段10与第五弧波导段11之间、第五弧波导段11与第六弧波导段12之间以及第六弧波导段12之间与第二直波导段13之间的结合面的中心点。具体地，本实施例提供的光波导芯片包括输入波导臂、第一输出波导臂和第二输出波导臂，输入波导臂分别与第一输出波导臂和第二输出波导臂连接，整体呈Y型结构，其中，第一输出波导臂和第二输出波导臂以输入波导臂的中心线为对称轴呈对称分布。光波导芯片中任一位置的横截面呈矩形，则任意波导段的中心线穿过该任意波导段中任一位置的横截面的中心。第一输出波导臂包括依次连接的第一弧波导段6、第二弧波导段7、第三弧波导段8和第一直波导段9；第二输出波导臂包括依次连接的第四弧波导段10、第五弧波导段11、第六弧波导段12和第二直波导段13；其中，第一输出波导臂和第二输出波导臂与输入波导臂进行连接的波导段分别为第一弧波导段6和第四弧波导段10，且第一直波导段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光波导芯片，其特征在于，包括：输入波导臂、第一输出波导臂和第二输出波导臂；所述输入波导臂、所述第一输出波导臂和所述第二输出波导臂的横截面呈矩形，所述输入波导臂的中心线呈直线；所述第一输出波导臂包括依次连接的第一弧波导段、第二弧波导段、第三弧波导段和第一直波导段；所述第二输出波导臂包括依次连接的第四弧波导段、第五弧波导段、第六弧波导段和第二直波导段；所述第一弧波导段和所述第四弧波导段分别与所述输入波导臂连接，并形成Y型分叉结构，所述第一直波导段和所述第二直波导段分别与所述输入波导臂平行，所述第一输出波导臂和所述第二输出波导臂以所述输入波导臂的中心线为对称轴呈对称分布；所述第一弧波导段和所述第四弧波导段分别包括第一数量的子弧波导段，所述第三弧波导段和所述第六弧波导段分别包括第二数量的子弧波导段，每一子弧波导段的中心线对应的圆弧的半径为第一半径，所述第二弧波导段的中心线对应的圆弧和所述第五弧波导段的中心线对应的圆弧的半径均为第二半径。

【技术特征摘要】
1.一种光波导芯片，其特征在于，包括：输入波导臂、第一输出波导臂和第二输出波导臂；所述输入波导臂、所述第一输出波导臂和所述第二输出波导臂的横截面呈矩形，所述输入波导臂的中心线呈直线；所述第一输出波导臂包括依次连接的第一弧波导段、第二弧波导段、第三弧波导段和第一直波导段；所述第二输出波导臂包括依次连接的第四弧波导段、第五弧波导段、第六弧波导段和第二直波导段；所述第一弧波导段和所述第四弧波导段分别与所述输入波导臂连接，并形成Y型分叉结构，所述第一直波导段和所述第二直波导段分别与所述输入波导臂平行，所述第一输出波导臂和所述第二输出波导臂以所述输入波导臂的中心线为对称轴呈对称分布；所述第一弧波导段和所述第四弧波导段分别包括第一数量的子弧波导段，所述第三弧波导段和所述第六弧波导段分别包括第二数量的子弧波导段，每一子弧波导段的中心线对应的圆弧的半径为第一半径，所述第二弧波导段的中心线对应的圆弧和所述第五弧波导段的中心线对应的圆弧的半径均为第二半径。2.根据权利要求1所述的光波导芯片，其特征在于，所述第一弧波导段包括的所述第一数量的子弧波导段的中心线分别对应的圆弧的圆心重合，所述第三弧波导段包括的所述第二数量的子弧波导段的中心线分别对应的圆弧的圆心重合，所述第四弧波导段包括的所述第一数量的子弧波导段分别对应的圆弧的圆心重合，所述第六弧波导段包括的所述第二数量的子弧波导段分别对应的圆弧的圆心重合。3.根据权利要求1所述的光波导芯片，其特征在于，所述第一弧波导段的中心线在第一中心点处的切线与所述输入波导臂的中心线所在的直线平行，所述第一弧波导段的中心线和所述第二弧波导段的中心线在第二中心点处的切线重合，所述第二弧波导段的中心线和所述第三弧波导段的中心线在第三中心点处的切线重合，所述第三弧波导段的中心线在第四中心点处的切线与所述输入波导臂所在的直线平行；所述第四弧波导段的中心线在第五中心点处的切线与所述输入波导臂所在的直线平行，所述第四弧波导段的中心线和所述第五弧波导段的中心线在第六中心点处的切线重合，所述第五弧波导段的中心线和所述第六弧波导段的中心线在第七中心点处的切线重合，所述第六弧波导段的中心线在第八中心点处的切线与所述输入波导臂所在的直线平行；所述第一中心点、所述第二中心点、所述第三中心点、所述第四中心点、所述第五中心点、所述第六中心点、所述第七中心点和所述第八中心点分别对应为所述输入波导臂与所述第一弧波导段之间、所述第一弧波导段与所述第二弧波导段之间、所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑煜，严一雄，吴雄辉，夏冰心，郜飘飘，段吉安，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43