一种大带宽、高偏振消光比的集成硅基起偏器制造技术

本发明专利技术涉及集成硅基起偏器，具体是一种大带宽、高偏振消光比的集成硅基起偏器。本发明专利技术解决了现有集成硅基起偏器带宽小、偏振消光比低、加工误差敏感度高、插入损耗高、加工难度大、加工成本高、尺寸不够紧凑的问题。一种大带宽、高偏振消光比的集成硅基起偏器，包括芯层波导、亚波长光栅、两个渐变锥形波导；其中，芯层波导包括开口向右的半圆弧波导段、分别延伸设置于半圆弧波导段两端的两个直波导段；亚波长光栅的各个栅条均为开口向右的半圆弧形栅条；亚波长光栅的周期为固定值；亚波长光栅的各个栅条的占空比由内向外逐渐减小；亚波长光栅的第一个栅条平行耦合于半圆弧波导段的外侧。本发明专利技术适用于光通信、光传感领域。光传感领域。光传感领域。

【技术实现步骤摘要】
一种大带宽、高偏振消光比的集成硅基起偏器


[0001]本专利技术涉及集成硅基起偏器，具体是一种大带宽、高偏振消光比的集成硅基起偏器。

技术介绍

[0002]近年来，随着硅基光子集成技术的快速发展，集成硅基起偏器逐渐成为光通信、光传感领域的研究热点。目前，集成硅基起偏器主要分为三种类型：第一种是基于非对称定向耦合器结构的集成硅基起偏器。此种集成硅基起偏器由于采用相位匹配原理进行工作，导致其存在带宽小（约为100nm）、偏振消光比低（约为20dB）、加工误差敏感度高的问题。第二种是基于硅基混合等离子体光栅结构的集成硅基起偏器。此种集成硅基起偏器由于采用表面等离子激元（SPPs）原理进行工作，导致其在加工过程中需要用到与CMOS工艺不兼容的金或银，由此导致其存在插入损耗高（高于1dB）的问题。第三种是基于级联绝热弯曲结构的集成硅基起偏器。此种集成硅基起偏器一方面由于弯曲半径过小，导致其存在加工难度大、加工成本高的问题，另一方面由于需要以级联方式来提高偏振消光比，导致其存在尺寸不够紧凑的问题。基于此，有必要专利技术一种大带宽、高偏振消光比的集成硅基起偏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大带宽、高偏振消光比的集成硅基起偏器，其特征在于：包括芯层波导、亚波长光栅、两个渐变锥形波导（4）；其中，芯层波导包括开口向右的半圆弧波导段（1）、分别延伸设置于半圆弧波导段（1）两端的两个直波导段（2）；亚波长光栅的各个栅条（3）均为开口向右的半圆弧形栅条；亚波长光栅的周期为固定值；亚波长光栅的各个栅条（3）的占空比由内向外逐渐减小；亚波长光栅的第一个栅条（3）平行耦合于半圆弧波导段（1）的外侧；两个渐变锥形波导（4）均呈左宽右窄设置，且两个渐变锥形波导（4）的左端分别与亚波长光栅的第一个栅条（3）的两端对接；两个渐变锥形波导（4）分别平行耦合于两个直波导段（2）的外侧；半圆弧波导段（1）的厚度、两个直波导段（2）的厚度、亚波长光栅的厚度均一致；两个渐变锥形波导（4）的厚度均大于亚波长光栅的厚度；半圆弧波导段（1）的宽度、两个直波导段（2）的宽度均一致；两个渐变锥形波导（4）的左端宽度均大于亚波长光栅的第一个栅条（3）的宽度；两个渐变锥形波导（4）与两个直波导段（2）的耦合间距均等于亚波长光栅的第一个栅条（3）与半圆弧波导段（1）的耦合间距。2.根据权利要求1所述的一种大带宽、高偏振消光比的集成硅基起偏器，其特征在于：亚波长光栅的周期是指亚波长光栅的相邻两个栅条（3）的内径之差；亚波长光栅的某个栅条（3）的占空比是指该栅条（3）的宽度与亚波长光栅的周期之比。3.根据权利要求1所述的一种大带宽、高偏振消光比的集成硅基起偏器，其特征在于：半圆弧波导段（1）的厚度为210nm~340nm；半圆弧波导段（1）的宽度为350nm~550nm；半圆弧波导段（1）的内径小于5μm；两个直波导段（2）的厚度均为210nm~340nm；两个直波导段（2）的宽度均为350nm~550nm；亚波长光栅的厚度为210nm~340nm；亚波长光栅的栅条（3）个数为2~15；亚波长光栅的周期为200nm~350nm；亚波长光栅的第一个栅条（3）与半圆弧波导段（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：周彦汝，尹程玉，刘文耀，邢恩博，唐军，刘俊，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：