一种光学偏振模式非对称转换方法及器件技术

本发明专利技术公开了一种光学偏振模式非对称转换方法及器件，属于光学偏振模式调控领域。该方法包括步骤：将波导内输入光波的偏振态分为两本征偏振模式的叠加；根据绝热近似演变原理将传播常数较大的本征偏振模式进行耦合吸收并损耗，传播常数较小的本征偏振模式转变为横电偏振模式或横磁偏振模式。本发明专利技术通过设计不同宽度和高度的全刻蚀区域和浅刻蚀区域的双刻蚀光波导，使得波导内偏振模式呈现出不同偏振方向，实现了偏振态的非对称转换，突破了环绕奇异点的偏振手性演变理论在实际应用过程中的诸多限制，在光波模场调控和偏振控制方面有广泛的应用前景。有广泛的应用前景。有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种光学偏振模式非对称转换方法及器件


[0001]本专利技术属于光学偏振模式调控领域，更具体地，涉及一种光学偏振模式非对称转换方法及器件。

技术介绍

[0002]1998年，人们提出一种宇称
‑
时间对称(PT对称)非厄米哈密顿量，它可以具有实数的本征值，打破了实数本征值需对应厄米哈密顿量这一传统认知。非厄米哈密顿量的本征值是否为实数的分界点称为奇异点，由此，奇异点的研究也开始进入人们的视野。随后人们便在PT对称光学波导中实验验证了奇异点的存在，并展示了损耗诱导的光波高透射现象。通过以准静态的方式控制哈密顿量参数环绕奇异点，得到大小为π的Berry相位，证明了奇异点周围具有自相交的黎曼面这一拓扑特性。
[0003]特别地，最近的研究发现构建动态环绕奇异点的光学波导系统，可实现光的非对称转换。相关的器件在片上光模式隔离、模式复用等方面存在潜在重要应用，引起了光学研究人员的广泛关注。与厄米系统中的绝热演变过程不同，缓慢动态环绕非厄米系统中的奇异点，会出现非绝热的状态跃迁，这一现象在光波导中也得到了验证。由此，研究人员首先以微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学偏振模式非对称转换方法，其特征在于，包括步骤：将波导内输入光波的偏振态分为两本征偏振模式的叠加；根据绝热近似演变原理将传播常数较大的本征偏振模式进行耦合吸收并损耗，传播常数较小的本征偏振模式转变为横电偏振模式或横磁偏振模式。2.一种光学偏振模式非对称转换器，其特征在于，包括：直通双刻蚀光波导(1)，用于将输入光波的偏振态分为两本征偏振模式的叠加，以及将传播常数较小的本征偏振模式转变为横电偏振模式或横磁偏振模式；弯曲双刻蚀光波导(2)，位于直通双刻蚀光波导(1)的一侧，用于对直通双刻蚀光波导(1)内传播常数较大的本征偏振模式产生耦合吸收；全刻蚀平板光波导(7)，一侧和弯曲双刻蚀光波导(2)两端相连，用于将弯曲双刻蚀光波导(2)耦合吸收到的偏振模式进行发散损耗。3.根据权利要求2所述的一种光学偏振模式非对称转换器，其特征在于，所述直通双刻蚀光波导(1)包括：位于两端的第一宽度变化区域(8)和第二宽度变化区域(10)，及中间的宽度不变区域(9)；所述第一宽度变化区域(8)，一端为完整浅刻蚀区域，波导的宽度大于高度；另一端与宽度不变区域(9)相连接，波导宽度与宽度不变区域(9)波导宽度相同；两端之间的波导沿光波正向传输方向全刻蚀宽度逐渐变大，浅刻蚀宽度逐渐变小；所述宽度不变区域(9)，波导整体宽度和全刻蚀区域的高度相同，全刻蚀区域的宽度和浅刻蚀区域的高度相同；第二宽度变化区域(10)，一端为完整全刻蚀区域，波导的宽度小于高度；另一端与宽度不变区域(9)相连接，波导宽度与宽度不变区域(9)波导宽度相同；两端面之间的波导沿光波正向传输方向全刻蚀宽度逐渐变大，浅刻蚀宽度逐渐变小。4.根据权利要求3所述的一种光学偏振模式非对称转换器，其特征在于，所述弯曲双刻蚀光波导(2)由全刻蚀区域和浅刻蚀区域组成，波导宽度沿光波...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，李翱东，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：