一种超宽带的光功率分束器的设计方法及设计系统技术方案

本发明专利技术提供了一种超宽带的光功率分束器的设计方法及设计系统，该设计方法包括如下步骤：确定待设计片上光子器件的功能、设计目标以及外观轮廓的待设计区域；将待设计区域分为波导区域与浅刻蚀区域，将两个区域的轮廓离散成若干个点坐标，其中，所述浅刻蚀区域的刻蚀深度比波导区域的刻蚀深度浅；使用优化搜索算法对波导区域与浅刻蚀区域的轮廓点坐标进行优化搜索；对粒子适应度进行迭代搜索，实时记录最优的粒子适应度的值在每一次迭代过程中的变化；满足收敛条件后，迭代停止。采用本发明专利技术的技术方案，通过引入浅刻蚀区域，同时优化波导轮廓和浅刻蚀轮廓，可以有效提高器件带宽；而且得到的器件具有小尺寸的特点，并可保证器件的可制备性。件的可制备性。件的可制备性。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带的光功率分束器的设计方法及设计系统


[0001]本专利技术涉及片上光子器件
，尤其涉及一种超宽带的光功率分束器的设计方法及设计系统。

技术介绍

[0002]波分复用技术成为光传输网络的重要技术。为了满足指数型的信息容量增长，将光通信波长扩展到2μm可以显著增加数据容量，是一个具有潜力的技术方案。然而，对于能够实现密集集成的光波导平台（如绝缘体上硅（SOI）平台）通常具有较大的色散，使得器件很难实现较宽的带宽。为了实现的超宽带片上光链路的密集集成，迫切的需要开发能够同时在多个光谱波段运行的光子器件。
[0003]超宽带的光功率分束器作为其中的关键模块已经受到了广泛关注。目前片上光功率分束器的方案主要包括：（1）多模干涉（MMI）型光功率分束器；（2）Y分支型光功率分束器；（3）基于定向耦合器的光功率分束器。但由于波导平台的色散，这些技术方案工作带宽一般较小。目前关于增加片上光功率分束器工作带宽的方案主要包括：（1）基于Y分支型绝热锥结构；（2）基于多模干涉（MMI）型的类光子晶体结构；（3）亚波长光栅波导（SWG）结构。Y本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超宽带的光功率分束器的设计方法，其特征在于：其包括如下步骤：步骤S1，确定待设计片上光子器件的功能、设计目标以及外观轮廓的待设计区域；步骤S2，将待设计区域分为波导区域与浅刻蚀区域，将两个区域的轮廓离散成若干个点坐标，其中，所述浅刻蚀区域的刻蚀深度比波导区域的刻蚀深度浅；步骤S3，使用优化搜索算法对波导区域与浅刻蚀区域的轮廓点坐标进行优化搜索；步骤S4，对步骤S3的粒子适应度进行迭代搜索，实时记录最优的粒子适应度的值在每一次迭代过程中的变化；满足收敛条件后，迭代停止。2.根据权利要求1所述的超宽带的光功率分束器的设计方法，其特征在于：还包括：步骤S5，对器件性能进行仿真计算，验证器件最终性能；步骤S4中，将满足收敛条件的优化结果作为进一步优化的初始条件，重复该步骤进行更进一步的局部搜索。3.根据权利要求1所述的超宽带的光功率分束器的设计方法，其特征在于：步骤S3中，所述优化搜索算法为粒子群算法或遗传算法。4.根据权利要求1所述的超宽带的光功率分束器的设计方法，其特征在于：步骤S2中，分别通过波导区域、浅刻蚀区域的轮廓上的至少两个点与输入/输出波导上的固定点用直线连接确定，或采用插值法确定对应区域的轮廓；所述待设计片上光子器件的制作材料为绝缘体上硅或III
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V族材料。5.一种超宽带的光功率分束器的设计系统，其特征在于：其包括：设计输入模块，用于输入待设计片上光子器件的功能、设计目标以及外观轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐科，郭晓媛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：