The invention relates to a waveguide, low scattering loss cross waveguide and its manufacturing method, including waveguide core layer and cladding layer, the core layer comprises at least two perturbation structure, the perturbation structure can stimulate one or more high order mode or energy can be assigned to Gao Jiemo's schema; the cross waveguide includes a first waveguide and the second waveguide cross, first waveguide and the second waveguide has a core layer and cladding waveguide core layer; first and / or second waveguides are alternately arranged on at least two groups of perturbation structure, at least one group of perturbation in the input waveguide structure, at least one group of perturbation structure in the output waveguide micro part; the input waveguide disturbance structure part of the fundamental mode excitation for one or more high order modes, the mode field amplitude focusing sent at the crossing points at the center position, the perturbation structure output waveguide Gao Jiemo energy heavy The new distribution to the base mode allows the signal power to be concentrated in the base mode. The invention changes the mode field mode by setting the perturbation structure on the waveguide, and the structure is simple.
【技术实现步骤摘要】
一种波导、低散射损耗交叉波导及其制造方法
本专利技术属于一种光信号传输装置,具体涉及一种波导、低散射损耗交叉波导及其制造方法。
技术介绍
在高密度的集成光路中,波导之间的交叉是不可避免的。当一根波导穿过另一根波导如图1所示时,光在传输过程中会有一定的散射损耗。损耗来自于交叉区域光场的散射,交叉区域处的波导不能很好地限制光场,模场在交叉区域也会发散,其相位的前沿形成抛物线型的弯曲,具有发散波的特征(如图2A及图2B所示)。交叉区域另一侧的波导(即原波导的延续部分)不能够很好地接受该发散的模场。
技术实现思路
图3A给出的是一个有两根直波导垂直交叉形成的波导交叉结构俯视图,图3B给出的是宽度为w高度为h的矩形波导截面图,图3C给出的是从波导左侧输入基模向右传播的模场仿真图。可以看出,交叉处引起模场的扰动和功率的损失。图中所用的仿真参数为w=2.5μm,芯层折射率nco=1.70,包层折射率ncl=1.45,波长为1.55μm。波导可以认为是平板波导(h非常大)。在波导交叉处,有5.1%的功率损失。交叉处的散射损耗可以通过合理地设计波导结构来达到最小。既然光场在交叉区域趋向于发散,故理论上可以设计一个透镜使其重新聚焦于输出波导上。波导可以通过激发基模和一个或多个高阶模的混合模场来模拟棱镜的作用。当基模和高阶模在波导中同时传输时,光场在传播过程中会周期地发散或会聚,这可以看作是周期地聚焦和离焦。图4A中所示的平板波导的宽度为W,芯层折射率为nco,包层折射率为ncl,长度为L。基模由波导左侧输入向右边传输。离基模输入一段距离处,同时输入三阶模,在该仿真过程中,三阶模场 ...
【技术保护点】
一种波导,包括芯层及包层,其特征在于:所述芯层包括至少两个微扰结构,所述微扰结构能够激发一个或多个高阶模式或能够将高阶模的能量分配至基模中。
【技术特征摘要】
1.一种波导,包括芯层及包层,其特征在于:所述芯层包括至少两个微扰结构,所述微扰结构能够激发一个或多个高阶模式或能够将高阶模的能量分配至基模中。2.根据权利要求1所述的波导,其特征在于:所述微扰结构位于波导芯层外壁。3.根据权利要求2所述的波导,其特征在于:所述微扰结构为向芯层轴向中心线方向凹进或向包层方向凸起的结构。4.根据权利要求3所述的波导,其特征在于:两两凹进或两两凸起结构分别分布在芯层相对的两个壁面。5.根据权利要求4所述的波导,其特征在于:凹进或凸起部位均为矩形柱体。6.根据权利要求5所述的波导,其特征在于:两两凹进或两两凸起结构沿波导轴向中心线对称设置。7.一种低散射损耗交叉波导,其特征在于:包括相互交叉的第一波导与第二波导,第一波导与第二波导均具有芯层与包层,定义第一波导与第二波导在交叉点前的部分均为输入波导部分,位于交叉点后的部分均为输出波导部分;所述第一波导和/或第二波导的芯层上间隔设置有至少两组微扰结构,至少一组微扰结构位于输入波导部分,至...
【专利技术属性】
技术研发人员:布兰特·埃弗雷特·李特尔,
申请(专利权)人:西安奇芯光电科技有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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