一种偏振不敏感型模斑转换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种偏振不敏感型模斑转换器，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。本实用新型专利技术具有耦合性强、工艺成熟、CMOS工艺兼容性高的进步，可实现批量化制造，其生产效率较高，具有显著的竞争优势。

A polarization insensitive mode spot converter

【技术实现步骤摘要】
一种偏振不敏感型模斑转换器
本技术涉及光通信器件，尤其涉及一种偏振不敏感型模斑转换器。
技术介绍
得益于高折射率对比度和互补金属氧化物半导体(complementarymetal-oxide-semiconductor，CMOS)兼容的制造工艺，硅光子学(siliconphotonics)是大规模光子集成电路(photonicintegratedcircuits，PICs)的一个有吸引力的平台。利用成熟的CMOS工艺，基于绝缘体上硅(SOI)的硅光子学，可以为我们提供一个低成本、高集成度的光子平台。目前，由于缺乏高效的硅激光器和高性能的调制器，硅光子学的广泛应用受到了限制。此外，硅纳米波导和光纤之间的耦合是一难题。硅纳米波导典型尺寸为0.2μm2，单模光纤(single-modefibre，SMF)的典型尺寸为80μm2，尺寸和模式差异巨大，从而耦合很难。为了解决耦合问题，业界提出了多种实现单一偏振的方案，比如一维光栅、倒锥形、二维或三维锥形、透镜和锥形光纤；但是由于硅纳米波导具有偏振依赖问题，需要偏振不敏感耦合结构；目前已经报道了各种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏振不敏感型模斑转换器，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...

【技术特征摘要】
1.一种偏振不敏感型模斑转换器，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)。


2.根据权利要求1所述的偏振不...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋卫锋，苗金烨，李涛，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32