本实用新型专利技术公开了一种热光相移器、波导接头及光计算网络，热光相移器包括：波导层、压缩层及加热件，波导层用于通入光波；压缩层贴设于波导层，压缩层的折射率大于波导层的折射率，压缩层的热光系数大于波导层的热光系数；加热件被设置为加热压缩层，以使压缩层调节光波的相位。通过设置相贴合的波导层及压缩层，并将压缩层的折射率设置为大于波导层的折射率，从而进入波导层的光波可以被压缩至压缩层。将压缩层的热光系数设置为大于波导层的热光系数，并利用加热件对压缩层加热，从而压缩层的温度可以提高，进而可以调节压缩层的折射率，实现对光波相位的调整。热光系数较大的压缩层可以有效地降低热光相移器的Ppi，降低光学回路的功耗。学回路的功耗。学回路的功耗。
【技术实现步骤摘要】
热光相移器、波导接头及光计算网络
[0001]本技术涉及集成光子领域，特别涉及一种热光相移器、波导接头及光计算网络。
技术介绍
[0002]铌酸锂是一种人工合成的多功能材料，它具有优良的电光、声光和非线性光学特性，在可见光和近红外波段都具有较高的透过率，被广泛应用于集成光学领域。由于铌酸锂和二氧化硅之间的高折射率差，基于铌酸锂材料制备的光子器件在集成度和器件性能上都得到了很大的提升。以铌酸锂为平台实现多器件集成已成为可能。目前已经报道了一系列光学器件，例如光波导，电光调制器，微环/微盘谐振器，波长转换器件等。
[0003]热光相移器是一种能够对光波的相位进行调整的装置。基于铌酸锂平台的热光相移器普遍存在Ppi(也是P
π
，表示将光波的相位从初始相位增加π所需的功率)大的问题。换言之，Ppi越大，热光相移器调节光波需要消耗更高的电力。如果一个光学回路包括多个热光相移器，每个热光相移器均消耗较高的电力，那么，整个光学回路功耗将会很大。
技术实现思路
[0004]本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中热光相移器普遍存在Ppi大的上述缺陷，提供一种热光相移器、波导接头及光计算网络。
[0005]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]一种热光相移器，所述热光相移器包括：波导层、压缩层及加热件，所述波导层用于通入光波；所述压缩层贴设于所述波导层，所述压缩层的折射率大于所述波导层的折射率，所述压缩层的热光系数大于所述波导层的热光系数；所述加热件被设置为加热所述压缩层，以使所述压缩层调节所述光波的相位。
[0007]在本方案中，通过采用以上结构，通过设置相贴合的波导层及压缩层，并将压缩层的折射率设置为大于波导层的折射率，从进入波导层的光波可以被压缩至压缩层。同时将压缩层的热光系数设置为大于波导层的热光系数，并利用加热件对压缩层加热，从而压缩层的温度可以提高，进而可以调节压缩层的折射率，进而实现对光波相位的调整。热光系数较大的压缩层可以有效地降低热光相移器的Ppi，降低光学回路的功耗。
[0008]较佳地，所述压缩层包括非晶硅层，所述非晶硅层与所述波导层相贴合。
[0009]在本方案中，通过采用以上结构，非晶硅层具有较大的折射率，便于实现对光波的压缩。非晶硅层也具有较大的热光系数，便于通过加热件调节非晶硅层的折射率，实现对光波相位的调整。
[0010]较佳地，所述非晶硅层的厚度的范围为40
‑
350nm；
[0011]和/或，所述非晶硅层的宽度与所述波导层的宽度相适配。
[0012]在本方案中，通过采用以上结构，非晶硅层的厚度的范围设置为40
‑ꢀ
350nm，可以有效地降低热光相移器的Ppi，还可以避免非晶硅层过厚，导致过渡段太长。换言之，如果非
晶硅层的厚度小于40nm，则热光相移器的Ppi 降低不明显，热光相移器功耗偏大，另外，非晶硅层的厚度过薄，也难以有效地压缩光波，无法形成对光波的有效约束。
[0013]非晶硅层的宽度与波导层的宽度相适配，可以避免波导层的光波逸出，减少光波损耗，可以更好地压缩光波。具体的，非晶硅层的宽度不小于波导层的宽度。
[0014]较佳地，所述热光相移器还包括包覆层，所述包覆层覆盖于所述波导层及所述压缩层的外围，所述包覆层的折射率小于所述波导层的折射率。
[0015]在本方案中，通过采用以上结构，利用折射率较小的包覆层围住波导层及压缩层，可以更好地将光波限制在波导层和压缩层，可以避免光波逸出，减少光波损耗。
[0016]较佳地，所述加热件设于所述包覆层的外侧面，所述加热件通过所述包覆层加热所述压缩层。
[0017]在本方案中，通过采用以上结构，加热件设置在包覆层的外侧面，可以避免加热件导致的光波逸出，也便于热光相移器的制造。
[0018]较佳地，所述波导层包括铌酸锂波导层，所述压缩层贴设于所述铌酸锂波导层；
[0019]和/或，所述加热件在所述压缩层的上侧面的投影覆盖所述压缩层的上侧面。
[0020]在本方案中，通过采用以上结构，加热件产生的热量可以更快地传导至压缩层和波导层，从而更快地对光波进行调整。
[0021]较佳地，所述热光相移器还包括衬底，所述包覆层设于所述衬底上，所述加热件设于所述包覆层远离所述衬底的侧面。
[0022]在本方案中，通过采用以上结构，加热件设于包覆层远离衬底的侧面，便于热光相移器的制造。
[0023]一种波导接头，所述波导接头包括顺次连接的波导段、过渡段及如上所述的热光相移器，所述过渡段设于所述波导段与所述热光相移器之间，所述波导段的波导层、所述过渡段的波导层及所述热光相移器的波导层相连通，所述过渡段还设有过渡压缩层，所述过渡压缩层贴设于所述过渡段的波导层，所述过渡压缩层与所述热光相移器的压缩层相连通，所述过渡压缩层的横截面沿自所述热光相移器向所述波导段的方向变小。
[0024]在本方案中，通过采用以上结构，利用过渡段连接波导段和热光相移器，可以有效地避免因模式突变造成的额外损耗，可以使得光波更加顺利地在波导接头内传播。
[0025]较佳地，所述过渡压缩层整体为三角形状，三角形状的所述过渡压缩层的角朝向所述波导段，三角形状的所述过渡压缩层的底朝向所述热光相移器；
[0026]或者，所述过渡压缩层整体为梯形，梯形的所述过渡压缩层的上底朝向所述波导段，梯形的所述过渡压缩层的下底朝向所述热光相移器。
[0027]在本方案中，通过采用以上结构，利用三角形状或梯形的过渡压缩层，可以有效地防止因模式突变造成的额外损耗。
[0028]一种光计算网络，其特征在于，所述光计算网络包括如上所述的热光相移器。
[0029]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本技术各较佳实例。
[0030]本技术的积极进步效果在于：
[0031]本技术通过设置相贴合的波导层及压缩层，并将压缩层的折射率设置为大于波导层的折射率，从而进入波导层的光波可以被压缩至压缩层。同时将压缩层的热光系数
设置为大于波导层的热光系数，并利用加热件对压缩层加热，从而压缩层的温度可以提高，进而可以调节压缩层的折射率，进而实现对光波相位的调整。热光系数较大的压缩层可以有效地降低热光相移器的Ppi，降低光学回路的功耗。
附图说明
[0032]图1为本技术实施例1波导接头剖视的结构示意图。
[0033]图2为图1波导接头中热光相移器剖视的结构示意图。
[0034]图3为图2热光相移器另一剖视的结构示意图。
[0035]图4为图2热光相移器Ppi随非晶硅厚度变化的示意图。
[0036]图5为本技术实施例2中第一种马曾干涉仪的示意图。
[0037]图6为图5马曾干涉仪中热光相移器的示意图。
[0038]图7为图5马曾干涉仪中热光相移本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种热光相移器，其特征在于，所述热光相移器包括：波导层，所述波导层用于通入光波；压缩层，所述压缩层贴设于所述波导层，所述压缩层的折射率大于所述波导层的折射率，所述压缩层的热光系数大于所述波导层的热光系数；加热件，所述加热件被设置为加热所述压缩层，以使所述压缩层调节所述光波的相位。2.如权利要求1所述的热光相移器，其特征在于，所述压缩层包括非晶硅层，所述非晶硅层与所述波导层相贴合。3.如权利要求2所述的热光相移器，其特征在于，所述非晶硅层的厚度的范围为40
‑
350nm；和/或，所述非晶硅层的宽度与所述波导层的宽度相适配。4.如权利要求1所述的热光相移器，其特征在于，所述热光相移器还包括包覆层，所述包覆层覆盖于所述波导层及所述压缩层的外围，所述包覆层的折射率小于所述波导层的折射率。5.如权利要求4所述的热光相移器，其特征在于，所述加热件设于所述包覆层的外侧面，所述加热件通过所述包覆层加热所述压缩层。6.如权利要求1所述的热光相移器，其特征在于，所述波导层包括铌酸锂波导层，所述压缩层贴设于所述铌酸锂波导层；和/或，所述加热件在所述压缩层的上侧面的投影覆盖所述压缩层的上侧面。...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨乐思，彭传艳，
申请(专利权)人：上海图灵智算量子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。