光功率分束器的锥形波导区设计方法及光功率分束器技术

本发明专利技术涉及一种光功率分束器的锥形波导区设计方法，包括：将锥形波导区的初始二维几何形状数字化为若干个几何参数点；根据光功率分束器不同的光功率分配比，以多个预设波长点的传输效率作为目标优化函数，对所述若干个几何参数点进行多次迭代来优化锥形波导区的初始二维几何形状；根据光功率分束器不同的光功率分配比和多个预设波长点的传输效率，确定所述锥形波导区的最终二维几何形状；本发明专利技术还涉及一种光功率分束器；本发明专利技术采用伴随形状优化法多次迭代来优化锥形波导区的初始二维几何形状，并通过样条插值法定义锥形波导区的几何形状，避免生成需要小特征尺寸的尖锐角结构。

【技术实现步骤摘要】
光功率分束器的锥形波导区设计方法及光功率分束器
本专利技术涉及硅基光电子
，特别是涉及一种光功率分束器的锥形波导区设计方法及光功率分束器。
技术介绍
近年来，随着绝缘体上硅(Silicon-on-insulator，SOI)技术的发展，硅基光子学逐渐引起人们关注。它的优势在于硅材料具有其他材料无法比拟的低成本和高质量，硅光器件制作过程与商用成熟的CMOS工艺兼容，有助于大规模高质量生产，并且为实现光电器件单片集成提供可能。另一方面，波导芯层硅材料(n＝3.476)与包层二氧化硅材料(n＝1.455)具有大的折射率差，这种高折射率对比大大增强了波导的光场限制能力，有助于降低光波导的尺寸，提高器件集成度。而且，硅材料在近红外通信波段的光吸收极小，使得器件具有非常低的光传输损耗。功率分配器作为光子集成电路的基本组成部分之一，被广泛应用于波分复用、信号反馈、信号监控和功率分配等光电路中。对于这些应用来说，任意的光功率分配比是很重要的。近十年来，出现了一系列的光功率分束结构。定向耦合器作为光子系统中最常用的光功率分配方法之一，可以获得任意的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光功率分束器的锥形波导区设计方法，其特征在于，包括：/n步骤(1)：将锥形波导区的初始二维几何形状数字化为若干个几何参数点；/n步骤(2)：根据光功率分束器不同的光功率分配比，以多个预设波长点的传输效率作为目标优化函数，对所述若干个几何参数点进行多次迭代来优化锥形波导区的初始二维几何形状；/n步骤(3)：根据光功率分束器不同的光功率分配比和所述多个预设波长点的传输效率，确定所述锥形波导区的最终二维几何形状。/n

【技术特征摘要】
1.一种光功率分束器的锥形波导区设计方法，其特征在于，包括：
步骤(1)：将锥形波导区的初始二维几何形状数字化为若干个几何参数点；
步骤(2)：根据光功率分束器不同的光功率分配比，以多个预设波长点的传输效率作为目标优化函数，对所述若干个几何参数点进行多次迭代来优化锥形波导区的初始二维几何形状；
步骤(3)：根据光功率分束器不同的光功率分配比和所述多个预设波长点的传输效率，确定所述锥形波导区的最终二维几何形状。


2.根据权利要求1所述的光功率分束器的锥形波导区设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中将锥形波导区的初始二维几何形状数字化为若干个几何参数点时，还包括：每个几何参数点的横坐标恒定且间隔相等。


3.根据权利要求1所述的光功率分束器的锥形波导区设计方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：根据光功率分束器不同的光功率分配比，将多个预设波长点的传输效率作为目标优化函数，通过伴随形状优化法计算每个几何参数点的形状导数，并通过多次迭代来优化锥形波导区的初始二维几何形状。


4.根据权利要求1所述的光功率分束器的锥形波导...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖涵，佘小娟，黄海阳，赵瑛璇，甘甫烷，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31