一种双模式多通道交叉波导制造技术

本发明专利技术提供了一种双模式多通道交叉波导，包括包括衬底，所述衬底以上设有顶层硅，所述顶层硅包括呈正2N边形的优化区和N个交叉的通道，N≥3，所述通道的中心线沿正2N边形的边的垂直平分线设置，所述优化区沿正2N边形的对称轴被划分为4N个对称区，所述对称区上开设有空气孔，通过调整所述对称区上空气孔的状态，形成一个满足预定输出目标的非周期性打孔阵列，所述输出目标是指每个通道支持两种不同模式光传输；本发明专利技术提供的双模式多通道交叉波导尺寸小，性能好，能实现两种不同模式在任意通道传输的交叉功能，进一步增加光互连系统的传输容量。容量。容量。

【技术实现步骤摘要】
一种双模式多通道交叉波导


[0001]本专利技术属于微纳光电子元器件
，具体是涉及到一种使用多维度直接二进制搜索算法优化的双模式多通道交叉波导。

技术介绍

[0002]光子集成电路(Photonic integrated circuit,PICs)在过去的十年中取得了巨大的发展。由于高折射率差，最先进的硅基光子集成电路已经可以集成成百上千的光学器件在绝缘体衬底硅片上(Silicon
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on
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insulator,SOI)。随着集成度快速增长，交叉波导的数量将显著增加。不像电子集成电路那样，可以灵活地多层互连，光子集成电路大多都被设计在单层。那么，如果缺乏低损耗、超紧凑波导、多通道的交叉波导的，高密度光子集成电路就很难实现。
[0003]事实上，波导交叉的研究很早就引起了研究者的兴趣。由于波导的横向约束在交叉处会消失，从而引起光的衍射。因此，有效地缓解交叉区域的强衍射效应是各种设计方案的关键。目前也有很多设计交叉波导的方法被报道，比如加宽波导、多模干涉、亚波长光栅等。虽然这些依赖先验物理模型的传统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双模式多通道交叉波导，其特征在于：包括衬底，所述衬底以上设有顶层硅，所述顶层硅包括呈正2N边形的优化区和N个交叉的通道，N≥3，所述通道的中心线沿正2N边形的边的垂直平分线设置，所述优化区沿正2N边形的对称轴被划分为4N个对称区，所述对称区上开设有空气孔，通过调整所述对称区上空气孔的状态，形成一个满足预定输出目标的非周期性打孔阵列，所述输出目标是指每个通道支持两种不同模式光传输。2.如权利要求1所述的双模式多通道交叉波导，其特征在于：所述空气孔的状态为填充硅或空气。3.如权利要求2所述的双模式多通道交叉波导，其特征在于：所述空气孔为圆形孔或腰型孔。4.如权利要求3所述的双模式多通道交叉波导，其特征在于：所述衬底的厚度为3μm，顶层硅的厚度为220nm，所述优化区为正六边形，所述通道的宽度为900nm，优化区的两条平行边的间距为5640nm，任意三个空气孔中心的连线为正三角形，所述正三角形的边长为150nm，所述腰型孔的圆弧直径为90nm，腰型孔的直线边长为30nm，所述圆形孔的直径为90～120nm。5.如权利要求4所述的双模式多通道交叉波导，其特征在于：设于优化区的对称轴上的所述腰型孔，其对称轴与所在优化区的对称轴重合。6.如权利要求5所述的双模式多通道交叉波导，其特征在于：所述两种不同模式为自1540nm到1560nm波段TE0模式和自1540nm到1560nm波段TE1模式。7.如权利要求6所述的双模式多通道交叉波导的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，设定优化初始结构，在多维...

【专利技术属性】
技术研发人员：马汉斯，罗鸣宇，高慧琴，杨俊波，方粮，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：