一种混合集成的多模波导耦合器制造技术

本发明专利技术公开了一种混合集成的多模波导耦合器，属于光电子通信器件领域。该耦合器包括模式复用三维集成波导、模式解复用器和单模阵列连接器，用于实现多模波导和少模光纤中多个模式的耦合转换。其中模式解复用器，可以将多模波导中高阶模式转化为不同通道的基模，进一步通过单模阵列连接器耦合到模式复用三维集成波导，最后利用模式复用三维集成波导将基模复用成少模光纤中对应的模式。该混合集成的多模波导耦合器可以实现多模波导和少模光纤之间多个模式的耦合转换，具有兼容偏振复用、工艺简单、耦合效率高等特点，满足多模式的光纤通信和片上通信等领域的实际需求。通信和片上通信等领域的实际需求。通信和片上通信等领域的实际需求。

【技术实现步骤摘要】
一种混合集成的多模波导耦合器


[0001]本专利技术属于光互连通信领域，更具体地，涉及一种混合集成的多模波导耦合器。

技术介绍

[0002]先进多路复用技术可以同时传输多路信号，对于满足日益增长的大容量光互连需求具有重要意义。光场具有多个物理维度资源，可以用来实现各种各样的多路复用技术，展示了光通信超大容量的可行性，如利用波长维度的波分复用(WDM)、利用时间维度的时分复用(TDM)、利用偏振维度的偏振分复用(PDM)、利用幅度和相位维度的高级调制格式等。在过去的几十年里，以上各种多路复用技术获得了快速的发展，不断推动光通信网络传输容量的提高。但是现有的光场维度资源也将面临开发利用接近极限的问题。同时，为了解决单模光纤通信网络中预测到的“容量瓶颈”，模分复用(MDM)利用多模波导/光纤中不同的空间正交模式同时传输不同信号，极大地提高了光通信系统的容量。
[0003]对于基于光纤的光通信网络，模分复用技术成为进一步提高光纤通信传输能力的有效途径。单模多芯光纤(MCF)、多模光纤(MMF)以及它们的少模多芯光纤(FMr/>‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合集成的多模波导耦合器，其特征在于，包括模式解复用器(Ⅰ)、单模阵列连接器(Ⅱ)和模式复用三维集成波导(Ⅲ)依次连接用于实现多模波导和少模光纤的连接耦合；所述模式解复用器(Ⅰ)，一端连接多模波导，用于将多模波导中高阶模式耦合转换成基模；所述单模阵列连接器(Ⅱ)用于连接模式解复用器(Ⅰ)的单模输出波导和模式复用三维集成波导(Ⅲ)的单模输入波导，实现基模的传输；所述模式复用三维集成波导(Ⅲ)，输出端口连接少模光纤，用于实现模式复用，将基模激发成少模光纤中对应的高阶模式。2.根据权利要求1所述的一种混合集成的多模波导耦合器，其特征在于，所述模式复用三维集成波导(Ⅲ)采用飞秒激光直写技术，加工于透明材料，用于实现模式，将不同通道的基模复用成少模光纤中的多个模式。3.根据权利要求1所述的一种混合集成的多模波导耦合器，其特征在于，所述模式解复用器(Ⅰ)采用非对称Y分支结构、逆向设计结构或非对称定向耦合结构，用于将多模波导中的多个模式解复用为不同通道的基模。4.根据权利要求1所述的一种混合集成的多模波导耦合器，其特征在于，所述的单模阵列连接器(Ⅱ)采用条形波导倒锥结构或狭缝波导倒锥结构。5.根据权利要求1所述的一种混合集成的多模波导耦合器，其特征在于，所述的模式解复用器(Ⅰ)和模式复用三维集成波导(Ⅲ)是偏振无关时，所述多模波导耦合器实现多模波导和少模光纤中任意偏振的同一阶模式耦合转换。6.根据权利要求1所述的一种混合集成的多模波导耦合器，其特征在于，所述的模式解复用器(Ⅰ)和模式复用三维集成波导(Ⅲ)是偏振相关时，所述多模波导耦合器实现多模波导和少模光纤中不同偏振的不同模式对应的耦合转换。7.根据权利要求1或2所述的一种混合集成的多模波导耦合器，其特征在于，所述的模式复用三维集成波导(Ⅲ)包括单模输入波导、三维过渡区域耦合波导和少模输出波导；所述单模输入波导采用线性等间隔排列，所述三维过渡区域耦合波导采用绝热缓变的方式进行功率的耦合和分配；所述少模输出波导的端口尺寸和少模光纤尺寸匹配。8.根据权利要求1或3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，李康，蔡丞坤，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：