光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器制造技术

一种光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器，包括：具有单臂螺线型截面的螺线波导组和单模弯曲波导，其中：由12根单模波导组成的螺线波导组位于深度170μm，单模弯曲波导位于螺线波导组同一深度的侧面。本发明专利技术通过打破手性来实现时间反演对称性，将OAM波导的本征模式更加局域和非简并，从而激发出特定轨道角动量光束，能够在芯片上产生特定手性、特定阶数的轨道角动量光束，使矢量涡旋光束在光子芯片中实现高容量通信和高维量子信息处理。中实现高容量通信和高维量子信息处理。中实现高容量通信和高维量子信息处理。

【技术实现步骤摘要】
光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器


[0001]本专利技术涉及的是一种光学波导领域的技术，具体是一种光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器。

技术介绍

[0002]轨道角动量是光学领域的新兴自由度，在经典光通信和量子信息技术上都有着不可替代的巨大优势；在光子芯片上集成轨道角动量器件使这种优势很好的与现有技术衔接从而面向不同的使用场景。目前矢量涡旋光束从芯片表面发射到自由空间的研究已经取得了很大的进展，但是在光子芯片内部产生矢量涡旋光束的研究还没有实现。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器，通过打破手性来实现时间反演对称性，将OAM波导的本征模式更加局域和非简并，从而激发出特定轨道角动量光束，能够在芯片上产生特定手性、特定阶数的轨道角动量光束，使矢量涡旋光束在光子芯片中实现高容量通信和高维量子信息处理。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术涉及一种光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器，包括：具有单臂螺线型截本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器，其特征在于，包括：具有单臂螺线型截面的螺线波导组和单模弯曲波导，其中：由12根单模波导组成的螺线波导组位于深度170μm，单模弯曲波导位于螺线波导组同一深度的侧面；所述的螺线波导组具体为12根单模直波导围成阿基米德螺线结构。2.根据权利要求1所述的光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器，其特征是，所述的单臂螺线型截面是指：以极坐标参数方程r＝3.5+0.35*θ，其中：r、θ分别为径向和角向变量，在该曲线上每间隔30度取一个点，这12个点即为12根单模波导的中心点；单模波导和手性轨道角动量波导中心间距为12μm，耦合长度4mm。3.根据权利要求1所述的光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器，其特征是，所述的单模弯曲波导包括：位于两端的直波导部分、位于其间的耦合波导部分，其中：耦合波导部分与直波导部分之间设有弯曲波导部分。4.根据权利要求3所述的光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器，其特征是，所述的直波导部分长度为3mm直波导部分；弯曲波导部分为由余弦函数形式在横向5mm的距离上纵向变化50μm的弯曲波导，以趋近手性直波导；耦合波导部分的长度为4mm。5.根据权利要求1～3中任一所述的光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器，其特征是，所述的单模弯曲波导为实心渐变折射率波导。6.根据权利要求1～3中任一所述的光子集成芯片上的手性轨道角动量发射器，其特征是，所述的螺线波导组和单模弯曲波导，利用飞秒激光直写技术加工得到，具体为：裁切...

【专利技术属性】
技术研发人员：金贤敏，王慧明，唐豪，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：