基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器，涉及光通信器件领域。该宽带偏振分/合束器包括渐变波导方向耦合器、合束端、弯曲波导、横电模TE端、横磁模TM端，渐变波导方向耦合器由直通端渐变波导、串通端渐变波导组成，直通端渐变波导与串通端渐变波导宽度的变化趋势相反，且直通端渐变波导、串通端渐变波导之间具有间隔，合束端与直通端渐变波导的一端连接，直通端渐变波导的另一端与弯曲波导的一端连接，弯曲波导另一端与横电模TE端连接，串通端渐变波导与横磁模TM端连接。本发明专利技术的中宽带偏振分/合束器能够降低TM模光场对于耦合区域长度的敏感度，具有更宽的工作波长范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信器件领域，具体是涉及一种基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器。
技术介绍
参见图1所示，偏振分束器是一种用于将一束光分为TE(TransverseElectricmode，横电模)和TM(TransverseMagneticmode，横磁模)两束偏振态的光，或者将两束偏振态的光合成为一束的器件。传统的偏振分束器存在工作波长范围较窄的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器，能够降低TM模光场对于耦合区域长度的敏感度，具有更宽的工作波长范围。本专利技术提供一种基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器，该宽带偏振分/合束器包括渐变波导方向耦合器、合束端、弯曲波导、横电模TE端、横磁模TM端，渐变波导方向耦合器由直通端渐变波导、串通端渐变波导组成，直通端渐变波导与串通端渐变波导宽度的变化趋势相反，且直通端渐变波导、串通端渐变波导之间具有间隔，合束端与直通端渐变波导的一端连接，直通端渐变波导的另一端与弯曲波导的一端连接，弯曲波导另一端与横电模TE端连接，串通端渐变波导与横磁模TM端连接。在上述技术方案的基础上，所述宽带偏振分/合束器作为分束器使用时，光从合束端入射，TE模的光从横电模TE端出射，TM模的光从横磁模TM端出射。在上述技术方案的基础上，所述宽带偏振分/合束器作为合束器使用时，TE模的光从横电模TE端入射，TM模的光从横磁模TM端入射，两种偏振态合束后的光从合束端出射。在上述技术方案的基础上，所述直通端渐变波导的宽度由宽变窄，串通端渐变波导的宽度由窄变宽。在上述技术方案的基础上，所述直通端渐变波导的宽度由【0.5，1】μm变窄至【0.3，0.45】μm，串通端渐变波导的宽度由【0.3，0.45】μm变宽至【0.5，1】μm，直通端渐变波导与串通端渐变波导之间有一定间隔。在上述技术方案的基础上，所述直通端渐变波导的宽度由【0.6，0.9】μm变窄至【0.35，0.45】μm，串通端渐变波导的宽度由【0.35，0.45】μm变宽至【0.6，0.9】μm，直通端渐变波导与串通端渐变波导之间有一定间隔。在上述技术方案的基础上，所述直通端渐变波导的宽度由窄变宽，串通端渐变波导的宽度由宽变窄。在上述技术方案的基础上，所述直通端渐变波导的宽度由【0.3，0.45】μm变宽至【0.5，1】μm，串通端渐变波导的宽度由【0.5，1】μm变窄至【0.3，0.45】μm，直通端渐变波导与串通端渐变波导之间有一定间隔。在上述技术方案的基础上，所述直通端渐变波导的宽度由【0.35，0.45】μm变宽至【0.6，0.9】μm，串通端渐变波导的宽度由【0.6，0.9】μm变窄至【0.35，0.45】μm，直通端渐变波导与串通端渐变波导之间有一定间隔。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：本专利技术的宽带偏振分/合束器包括渐变波导方向耦合器、合束端、弯曲波导、横电模TE端、横磁模TM端，渐变波导方向耦合器由直通端渐变波导、串通端渐变波导组成，直通端渐变波导与串通端渐变波导宽度的变化趋势相反，且直通端渐变波导、串通端渐变波导之间具有间隔，合束端与直通端渐变波导的一端连接，直通端渐变波导的另一端与弯曲波导的一端连接，弯曲波导另一端与横电模TE端连接，串通端渐变波导与横磁模TM端连接。该宽带偏振分/合束器作为分束器使用时，光从合束端入射，TE模的光从横电模TE端出射，TM模的光从横磁模TM端出射。该宽带偏振分/合束器作为合束器使用时，TE模的光从横电模TE端入射，TM模的光从横磁模TM端入射，两种偏振态合束后的光从合束端出射。偏振分束器是利用TE模式的光与TM模式的光在相邻波导间的耦合效率的不同，实现TE从直通波导输出，而TM耦合到串通波导输出。TE模式的耦合效率对直通波导和串通波导的耦合区域长度变化不敏感，而不同波长的TM模式对于耦合长度非常敏感。因此，偏振分束器具有波长相关性。本专利技术中的宽带偏振分/合束器引入渐变波导结构，能够降低TM模式的耦合效率对于耦合长度的敏感度，从而降低TM模耦合效率的波长相关性，具有更宽的工作波长范围。附图说明图1是传统的偏振分束器的结构示意图。图2是本专利技术实施例1中基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器的结构示意图。图3是本专利技术实施例2中基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器的结构示意图。附图标记：1-合束端，2-直通端渐变波导，3-串通端渐变波导，4-间隔，5-弯曲波导，6-横电模TE端，7-横磁模TM端。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。为了加宽偏振分束器的工作波长范围，而不增加器件的复杂度，本专利技术实施例提供一种基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器，参见图2、图3所示，该宽带偏振分/合束器包括渐变波导方向耦合器、合束端1、弯曲波导5、横电模TE端6、横磁模TM端7，渐变波导方向耦合器由直通端渐变波导2、串通端渐变波导3组成，直通端渐变波导2与串通端渐变波导3宽度的变化趋势相反，且直通端渐变波导2、串通端渐变波导3之间具有间隔4，合束端1与直通端渐变波导2的一端连接，直通端渐变波导2的另一端与弯曲波导5的一端连接，弯曲波导5另一端与横电模TE端6连接，串通端渐变波导3与横磁模TM端7连接。上述宽带偏振分/合束器作为分束器使用时，光从合束端1入射，TE模的光从横电模TE端6出射，TM模的光从横磁模TM端6出射。上述宽带偏振分/合束器作为合束器使用时，TE模的光从横电模TE端6入射，TM模的光从横磁模TM端7入射，两种偏振态合束后的光从合束端1出射。具体的，直通端渐变波导2的宽度由【0.5，1】μm变窄至【0.3，0.45】μm，串通端渐变波导3的宽度由【0.3，0.45】μm变宽至【0.5，1】μm，直通端渐变波导2与串通端渐变波导3之间有一定间隔。或者，直通端渐变波导2的宽度由【0.3，0.45】μm变宽至【0.5，1】μm，串通端渐变波导3的宽度由【0.5，1】μm变窄至【0.3，0.45】μm，直通端渐变波导2与串通端渐变波导3之间有一定间隔。进一步，直通端渐变波导2的宽度由【0.6，0.9】μm变窄至【0.35，0.45】μm，串通端渐变波导3的宽度由【0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器，其特征在于：该宽带偏振分/合束器包括渐变波导方向耦合器、合束端(1)、弯曲波导(5)、横电模TE端(6)、横磁模TM端(7)，渐变波导方向耦合器由直通端渐变波导(2)、串通端渐变波导(3)组成，直通端渐变波导(2)与串通端渐变波导(3)宽度的变化趋势相反，且直通端渐变波导(2)、串通端渐变波导(3)之间具有间隔(4)，合束端(1)与直通端渐变波导(2)的一端连接，直通端渐变波导(2)的另一端与弯曲波导(5)的一端连接，弯曲波导(5)另一端与横电模TE端(6)连接，串通端渐变波导(3)与横磁模TM端(7)连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/合束器，其特征
在于：该宽带偏振分/合束器包括渐变波导方向耦合器、合束端(1)、
弯曲波导(5)、横电模TE端(6)、横磁模TM端(7)，渐变波导方
向耦合器由直通端渐变波导(2)、串通端渐变波导(3)组成，直通
端渐变波导(2)与串通端渐变波导(3)宽度的变化趋势相反，且直
通端渐变波导(2)、串通端渐变波导(3)之间具有间隔(4)，合束
端(1)与直通端渐变波导(2)的一端连接，直通端渐变波导(2)
的另一端与弯曲波导(5)的一端连接，弯曲波导(5)另一端与横电
模TE端(6)连接，串通端渐变波导(3)与横磁模TM端(7)连
接。
2.如权利要求1所述的基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/
合束器，其特征在于：所述宽带偏振分/合束器作为分束器使用时，
光从合束端(1)入射，TE模的光从横电模TE端(6)出射，TM模
的光从横磁模TM端(6)出射。
3.如权利要求1所述的基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/
合束器，其特征在于：所述宽带偏振分/合束器作为合束器使用时，
TE模的光从横电模TE端(6)入射，TM模的光从横磁模TM端(7)
入射，两种偏振态合束后的光从合束端(1)出射。
4.如权利要求1所述的基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/
合束器，其特征在于：所述直通端渐变波导(2)的宽度由宽变窄，
串通端渐变波导(3)的宽度由窄变宽。
5.如权利要求4所述的基于渐变波导方向耦合器的宽带偏振分/
合束器，其特征在于：所述直通端渐变波导(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，陈代高，肖希，李淼峰，邱英，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院，
类型：发明
国别省市：湖北;42