低损耗低随机相位误差的2×2光开关及N×N光开关阵列制造技术

本发明专利技术公开了一种低损耗低随机相位误差的2×2光开关及N×N光开关阵列。第一第二输入波导经第一功分器后分别与第一第二前弯曲渐变波导连接，两组干涉臂中前弯曲渐变波导经前端渐变波导、相移波导、后端渐变波导后和后弯曲渐变波导依次连接，第一第二后弯曲渐变波导经第二功分器与第一第二输出波导相连。本发明专利技术通过采用绝热耦合或弯曲定向耦合的形式获得低损耗超宽带的功分器，通过引入宽波导降低了干涉臂出现的随机相位误差，并加入弯曲渐变波导和渐变波导进一步降低了干涉臂出现的随机相位误差，最终实现了低损耗低随机相位误差的2×2光开关及N×N光开关阵列，具有结构简单、工艺简单、性能优越等优点。

【技术实现步骤摘要】
低损耗低随机相位误差的2×2光开关及N×N光开关阵列
本专利技术属于集成光电子器件领域，具体涉及一种低损耗低随机相位误差的2×2光开关及N×N光开关阵列。
技术介绍
随着大数据、智慧物联网和云计算等的迅猛发展，超大容量光网络的需求日益增长，同时对下一代光网络的灵活性和智能化也提出了更高的要求。2×2光开关是光互联和光路由的核心部件，可自由选择集成光芯片的信号传输通道，对于提高光网络的灵活性、可扩展性有着重要的作用。在众多集成平台中，硅集成器件具有尺寸小、功耗低、兼容CMOS工艺等突出优点。因此硅基光开关器件受到了极大关注，其中以2×2马赫-泽德干涉仪(MZI)光开关最具代表性。目前，基于MZI的2×2光开关单元已经实现了较高性能。但是，在数据中心、可编程逻辑光路等实际应用场景中，往往需要集成大量2×2光开关并通过开关拓扑结构实现大端口数的N×N光开关阵列。此时，作为单个2×2光开关单元器件必须具备极低插入损耗等高性能。同时，由于硅光波导具有极高折射率差，其单模波导往往仅有450nm左右。然而，实际加工制造中不可避免地会引入了一定随机尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低损耗低随机相位误差的2×2光开关，其特征在于：包括第一输入波导(11)、第二输入波导(12)、第一功分器(2)、第一前弯曲渐变波导(31)、第二前弯曲渐变波导(32)、第一前端渐变波导(41)、第二前端渐变波导(42)、第一相移波导(51)、第二相移波导(52)、第一后端渐变波导(61)、第二后端渐变波导(62)、第一后弯曲渐变波导(71)、第二后弯曲渐变波导(72)、第二功分器(8)、第一输出波导(91)和第二输出波导(92)；第一输入波导(11)、第二输入波导(12)分别和第一功分器(2)的两个输入端连接，第一功分器(2)的两个输出端后分别与第一前弯曲渐变波导(31)、第二前弯曲...

【技术特征摘要】
1.一种低损耗低随机相位误差的2×2光开关，其特征在于：包括第一输入波导(11)、第二输入波导(12)、第一功分器(2)、第一前弯曲渐变波导(31)、第二前弯曲渐变波导(32)、第一前端渐变波导(41)、第二前端渐变波导(42)、第一相移波导(51)、第二相移波导(52)、第一后端渐变波导(61)、第二后端渐变波导(62)、第一后弯曲渐变波导(71)、第二后弯曲渐变波导(72)、第二功分器(8)、第一输出波导(91)和第二输出波导(92)；第一输入波导(11)、第二输入波导(12)分别和第一功分器(2)的两个输入端连接，第一功分器(2)的两个输出端后分别与第一前弯曲渐变波导(31)、第二前弯曲渐变波导(32)一端连接，第一前弯曲渐变波导(31)另一端经第一前端渐变波导(41)和第一相移波导(51)一端连接，第一相移波导(51)另一端经第一后端渐变波导(61)和第一后弯曲渐变波导(71)一端连接；第二前弯曲渐变波导(32)另一端经第二前端渐变波导(42)和第二相移波导(52)的一端连接，第二相移波导(52)另一端经第二后端渐变波导(62)和第二后弯曲渐变波导(72)一端连接；第一后弯曲渐变波导(71)和第二后弯曲渐变波导(72)的另一端连接到第二功分器(8)的两个输入端，第二功分器(8)的两个输出端分别与第一输出波导(91)、第二输出波导(92)相连；所述的第一前弯曲渐变波导(31)、第二前弯曲渐变波导(32)、第一后弯曲渐变波导(71)和第二后弯曲渐变波导(72)均为宽度渐变的弯曲渐变结构，弯曲渐变波导在靠近功分器(2、8)一端的宽度与功分器(2、8)输出端波导的宽度相同，弯曲渐变波导在靠近相移波导(51、52)一端的宽度大于自身在靠近功分器(2、8)一端的宽度；所述的相移波导(51、52)为宽波导，宽度大于功分器(2、8)输出端波导的宽度。


2.根据权利要求1所述的一种低损耗低随机相位误差的2×...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴道锌，刘大建，宋立甲，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33