一种波分复用器制造技术

本申请涉及一种波分复用器，该波分复用器包括多个马赫泽德分光模块；各马赫泽德分光模块包括第一定向耦合器和第二定向耦合器；第一定向耦合器的透过率为预设值，第二定向耦合器的透过率根据各马赫泽德分光模块的透过率设计值确定；针对相邻两个马赫泽德分光模块：其中一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输出端，与另一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输入端连接；或者；其中一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输出端，与另一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输入端连接。本申请可以实现马赫泽德分光模块整体的分光性能对工艺误差不敏感，可以解决工艺误差对波分复用器性能的恶化影响。对波分复用器性能的恶化影响。对波分复用器性能的恶化影响。

【技术实现步骤摘要】
一种波分复用器


[0001]本申请涉及光电半导体
，特别涉及一种波分复用器。

技术介绍

[0002]随着信息传输需求增加，波分复用器因其信息承载能力强、成本低的优势被越来越多的应用在通信中。光集成平台上实现波分复用器主要有光栅和栅格马赫泽德（MZI，Mach
‑
Zehnder Interferometer）方法。其中，栅格MZI方法相比较光栅，具有损耗低、带宽大的优势，所以被广泛用在波分复用光集成系统中。
[0003]MZI结构中的主要光学单元有分光模块和相移单元。目前，定向耦合器（DC，Directional Coupler）因为其损耗低，能实现任意分光比例的优势，被最常用作为MZI结构中的分光模块。然而，由于工艺限制，DC刻槽深度和宽度存在误差，这种误差会导致分光模块的透光率偏离设计值，造成最终波分复用器的性能恶化。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种波分复用器，可以解决现有工艺误差对波分复用器性能的恶化影响。
[0005]一方面，本申请实施例提供了一种波分复用器，包括多个马赫泽德分光模块；多个马赫泽德分光模块中相邻两个马赫泽德分光模块之间通过光波导连接；多个马赫泽德分光模块中各马赫泽德分光模块包括第一定向耦合器和第二定向耦合器；第一定向耦合器的透过率为预设值，第二定向耦合器的透过率根据各马赫泽德分光模块的透过率设计值确定；针对相邻两个马赫泽德分光模块：其中一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输出端，与另一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输入端连接；或者；其中一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输出端，与另一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输入端连接。
[0006]可选的，预设值的范围为0.9~1。
[0007]可选的，第二定向耦合器的透过率根据下述公式确定：k
i2
=sin(π/2
‑
asin(k
i
) )其中，k
i2
表示第二定向耦合器的透过率；k
i
表示马赫泽德分光模块的透过率；asin(
·
)表示反正弦函数。
[0008]可选的，第一定向耦合器和第二定向耦合器之间设有相移单元；相移单元对应的相移量的范围为 0~π。
[0009]可选的，马赫泽德分光模块的透过率的范围为0.495~0.505；第二定向耦合器的透过率的范围为0.4~0.6；相移量的范围为π/3.3~π/2.9。
[0010]可选的，马赫泽德分光模块的透过率的范围为0.275~0.285；
第二定向耦合器的透过率的范围为0.62~0.82；相移量的范围为π/3.05~π/2.65。
[0011]可选的，马赫泽德分光模块的透过率的范围为0.03~0.13；第二定向耦合器的透过率的范围为0.82~1；相移量的范围为π/2.75~π/2.35。
[0012]可选的，马赫泽德分光模块的透过率的范围为0.15~0.25；第二定向耦合器的透过率的范围为0.7~0.9；相移量的范围为π/2.95~π/2.55。
[0013]可选的，马赫泽德分光模块的透过率的范围为0~0.09；第二定向耦合器的透过率的范围为0.86~1；相移量的范围为π/2.65~π/2.25。
[0014]可选的，光波导的高度范围为0.1~5.0微米；光波导的宽度范围为0.1~5微米；光波导的刻蚀深度为0.1~5微米。
[0015]可选的，波分复用器基于绝缘体上硅、氮化硅、氧化硅、聚合物中的任一种材料制备得到。
[0016]本申请实施例提供的一种波分复用器具有如下有益效果：本申请的波分复用器包括多个马赫泽德分光模块；各马赫泽德分光模块包括第一定向耦合器和第二定向耦合器，本申请通过将第一定向耦合器和第二定向耦合器级联，对第一定向耦合器和第二定向耦合器分别设置合适的透过率参数，同时，对波分复用器中相邻两个马赫泽德分光模块之间的连接方式进行设计，可以使得由于工艺误差导致的第一定向耦合器和第二定向耦合器的分光变化抵消，从而实现马赫泽德分光模块整体的分光性能对工艺误差不敏感，继而解决工艺误差对波分复用器性能的恶化影响。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本申请实施例提供的一种波分复用器的结构示意图；图2是本申请实施例提供的一种马赫泽德分光模块的结构示意图；图3是本申请实施例提供的一种波分复用器的结构示意图；图4是本申请实施例提供的一种沿图1中A
‑
A
’
方向的截面示意图；图5是本申请实施例提供的一种不同设计下波分复用器对应的各项参数值的示意图；图6是本申请实施例提供的一种波分复用器的谱线对比示意图；附图标记说明：1
‑
马赫泽德分光模块；11
‑
第一定向耦合器；12
‑
第二定向耦合器；13
‑
相移单元。
具体实施方式
[0019]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0021]目前，基于马赫泽德结构的波分复用器中，分光模块是由一个定向耦合器组成的，而由于定向耦合器存在工艺误差，使得制备的分光模块的透光率偏离设计值，造成最终波分复用器的性能恶化。
[0022]基于此，本申请实施例提供了一种波分复用器，可以解决现有工艺误差对波分复用器性能的恶化影响。
[0023]如图1
‑
2所示，图1是本申请实施例提供的一种波分复用器的结构示意图，图2是本申请实施例提供的一种马赫泽德分光模块的结构示意图；波分复用器包括多个马赫泽德（MZI）耦合模块1；多个马赫泽德分光模块1中相邻两个马赫泽德分光模块1之间通过光波导连接；多个马赫泽德分光模块1中各马赫泽德分光模块1包括第一定向耦合器11和第二定向耦合器12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波分复用器，其特征在于，包括多个马赫泽德分光模块；所述多个马赫泽德分光模块中相邻两个马赫泽德分光模块之间通过光波导连接；所述多个马赫泽德分光模块中各马赫泽德分光模块包括第一定向耦合器和第二定向耦合器；所述第一定向耦合器的透过率为预设值，所述预设值的范围为0.9~1；所述第二定向耦合器的透过率根据所述各马赫泽德分光模块的透过率设计值确定； 所述第二定向耦合器的透过率根据下述公式确定：k
i2
=sin(π/2
‑
asin(k
i
) )其中，k
i2
表示第二定向耦合器的透过率；k
i
表示马赫泽德分光模块的透过率；asin(
·
)表示反正弦函数；针对所述相邻两个马赫泽德分光模块：其中一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输出端，与另一个马赫泽德分光模块的第一定向耦合器的输入端连接；或者；所述其中一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输出端，与所述另一个马赫泽德分光模块的第二定向耦合器的输入端连接。2.根据权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述第一定向耦合器和所述第二定向耦合器之间设有相移单元；所述相移单元对应的相移量的范围为 0~π。3.根据权利要求2所述的波分复用器，其特征在于，所述马赫泽德分光模块的透过率的范围为0.495~0.50...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛田，冯大增，武爱民，
申请(专利权)人：上海羲禾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：