耦合分束器及设置方法技术

本发明专利技术公开了一种耦合分束器，包括：扇型光栅耦合器、定向耦合器；所述扇型光栅耦合器与所述定向耦合器耦合连接；所述定向耦合器中设有第一波导、第二波导；所述第一波导与所述第二波导平行设置；所述第二波导与所述扇型光栅耦合器的收窄端口耦合连接。本发明专利技术公开了一种耦合分束器的设置方法。本发明专利技术提供的耦合分束器及其设置方法，通过上述耦合分束器能使双波长双偏振信号中不同的偏振信号分别从第一波导、第二波导输出，以实现信号分束；不同的偏振信号分别从第一波导、第二波导输入，以实现信号合束。

【技术实现步骤摘要】
耦合分束器及设置方法
本专利技术涉及激光器件领域，尤其是涉及一种耦合分束器及设置方法。
技术介绍
目前，硅光子集成收发器在降低数据中心光收发器成本的同时，还可以在无源光网络(PON)中用于实现光纤到户(FTTH)，其中上行和下行信号分别在不同的波段传输。表面光栅耦合器(GC)可用于将来自光纤的光耦合到硅波导中。与平面内边缘耦合器(EC)相比，表面光栅耦合器可以使用标准CMOS工艺制造，但表面光栅耦合器对波长非常敏感。通常，光栅耦合器的带宽仅在一个波段内小于100nm。方向波导(DC)是集成光子学最重要的基本原件之一，由于其设计的灵活性与工艺的简便性被广泛用于集成器件的设计。基于方向波导的偏振光分束器(PBS)是方向波导的热门应用之一，直波导、弯曲波导、槽型波导以及亚波长光栅结构波导等结构通过改变波导的有效折射率能实现特定波长、特定偏振光的耦合。而现有的偏振光分束器在实现光偏振分束过程中，由于波导之间有效折射率差异过大，导致TM偏振光的耦合效率降低。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种耦合分束器，能使双波长双偏振信号中不同的偏振信号分别从第一波导、第二波导输出，以实现信号分束；不同的偏振信号分别从第一波导、第二波导输入，以实现信号合束。本专利技术还提出一种耦合分束器设置方法。第一方面，本专利技术的一个实施例提供了一种耦合分束器，包括：扇型光栅耦合器、定向耦合器；所述扇型光栅耦合器与所述定向耦合器耦合连接；所述定向耦合器中设有第一波导、第二波导；所述第一波导与所述第二波导平行设置；所述第二波导与所述扇型光栅耦合器的收窄端口耦合连接。本专利技术实施例的耦合分束器至少具有如下有益效果：通过上述耦合分束器能使双波长双偏振信号中不同的偏振信号分别从第一波导、第二波导输出，以实现信号分束；不同的偏振信号分别从第一波导、第二波导输入，以实现信号合束。根据本专利技术的另一些实施例的耦合分束器，所述扇型光栅耦合器包括扇形波导区域和环状光栅区域。根据本专利技术的另一些实施例的耦合分束器，所述环状光栅区域上设有均匀的光栅结构。根据本专利技术的另一些实施例的耦合分束器，所述第一波导包括第一平行波导、TM输出端口；所述第一平行波导上设有槽型区域；所述第一平行波与所述TM输出端口耦合连接。根据本专利技术的另一些实施例的耦合分束器，所述第二波导包括第二平行波导、TE输出端口；所述第二平行波导上设有光栅区域；所述第二平行波与所述TE输出端口耦合连接。根据本专利技术的另一些实施例的耦合分束器，所述扇型光栅耦合器为波导型二维光栅耦合器。第二方面，本专利技术的一个实施例提供了一种耦合分束器设置方法，包括：分别设置一扇型光栅耦合器与一定向耦合器；所述扇型光栅耦合器与所述定向耦合器耦合连接；所述定向耦合器设有第一波导、第二波导；平行设置所述第一波导与所述第二波导；使所述第二波导与所述扇型光栅耦合器的收窄端口耦合连接。本专利技术实施例的耦合分束器设置方法至少具有如下有益效果：通过上述耦合分束器能使双波长双偏振信号中不同的偏振信号分别从第一波导、第二波导输出，以实现信号分束；不同的偏振信号分别从第一波导、第二波导输入，以实现信号合束。根据本专利技术的另一些实施例的耦合分束器设置方法，所述第一波导包括第一平行波导、TM输出端口；所述第一平行波导上设有槽型区域；所述第一平行波与所述TM输出端口耦合连接。根据本专利技术的另一些实施例的耦合分束器设置方法，所述扇型光栅耦合器包括扇形波导区域和环状光栅区域；所述环状光栅区域上设有均匀的光栅结构。附图说明图1是本专利技术实施例中耦合分束器的一具体实施例的结构示意图；图2是本专利技术实施例中扇型光栅耦合器的一具体实施例的结构示意图；图3是本专利技术实施例中定向耦合器的一具体实施例的结构示意图；图4本专利技术实施例一种耦合分束器的具体应用示意图。附图标记：10、扇型光栅耦合器；11、环状光栅区域；12、扇形波导区域；20、定向耦合器；21、第一平行波导；22、第二平行波导；23、TM输出端口；24、TE输出端口；31、发射器；32、接收器。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本专利技术实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。参照图1，示出了本专利技术实施例耦合分束器中结构示意图。如图1所示，一种耦合分束器，包括：扇型光栅耦合器10、定向耦合器20；扇型光栅耦合器10与定向耦合器20耦合连接；定向耦合器中设有第一波导、第二波导；第一波导与第二波导平行设置；第二波导与扇型光栅耦合器10的锥形端口耦合连接。扇型光栅耦合器10包括扇形波导区域12和环状光栅区域11。环状光栅区域11上设有均匀的光栅结构，光栅结构整体分布形成一环状的二维阵列。扇形波导区域12与环状光栅区域11的折射率不一致。第一波导包括第一平行波导21、TM输出端口23；第一平行波导21上设有槽型区域；第一平行波与TM输出端口23耦合连接。第二波导包括第二平行波导22、TE输出端口24；第二平行波导22上设有光栅区域；第二平行波与TE输出端口24耦合连接。扇型光栅耦合器10为波导型二维光栅耦合器。请一并参照图1、图2，结合具体工作原理以对上述耦合分束器进行说明。由于扇型光栅耦合器10中光栅结构为亚波长光栅结构，可使扇型光栅耦合器10同时工作在双波段双偏振状态下，且对应不同偏振的双波段的信号均能通过该扇型光栅耦合器10实现光纤到芯片、芯片到光纤的耦合。扇型光栅耦合器10中环状光栅区域11的上方设有光纤，以用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合分束器，其特征在于，包括：扇型光栅耦合器、定向耦合器；/n所述扇型光栅耦合器与所述定向耦合器耦合连接；/n所述定向耦合器中设有第一波导、第二波导；/n所述第一波导与所述第二波导平行设置；/n所述第二波导与所述扇型光栅耦合器的收窄端口耦合连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种耦合分束器，其特征在于，包括：扇型光栅耦合器、定向耦合器；
所述扇型光栅耦合器与所述定向耦合器耦合连接；
所述定向耦合器中设有第一波导、第二波导；
所述第一波导与所述第二波导平行设置；
所述第二波导与所述扇型光栅耦合器的收窄端口耦合连接。


2.根据权利要求1所述的耦合分束器，其特征在于，所述扇型光栅耦合器包括扇形波导区域和环状光栅区域。


3.根据权利要求2所述的耦合分束器，其特征在于，所述环状光栅区域上设有均匀的光栅结构。


4.根据权利要求1所述的耦合分束器，其特征在于，所述第一波导包括第一平行波导、TM输出端口；
所述第一平行波导上设有槽型区域；
所述第一平行波与所述TM输出端口耦合连接。


5.根据权利要求1所述的耦合分束器，其特征在于，所述第二波导包括第二平行波导、TE输出端口；
所述第二平行波导上设有光栅区域；
所述第二平行波与所述TE输出端口耦合连接。


6.根据权利要求5所述的耦合分束器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：付红岩，程理荣，毛思梅，
申请(专利权)人：清华伯克利深圳学院筹备办公室，
类型：发明
国别省市：广东;44