一种基于二氧化硅光波导的光栅型三叉戟结构大带宽模斑转换器制造技术

一种基于二氧化硅光波导的光栅型三叉戟结构大带宽模斑转换器，属于集成光电子学技术领域。从下至上依次由基底层、下包层、芯层波导和上包层组成，下包层位于基底层之上，芯层波导和上包层共同位于下包层之上且芯层波导被上包层所包覆；芯层波导由光栅型三叉戟输入波导(由Core1、Core2和Core3组成)和直波导结构的输出波导Core4构成，光栅型三叉戟波导中的Core1和Core3结构完全相同，由N个相似的小锥形波导构成且均匀排列，Core2由N个相似的小倒锥形波导构成且均匀排列；本发明专利技术制备的模斑转换器具有耦合效率高、带宽大、结构紧凑、易于封装、工艺复杂度低的特点，具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二氧化硅光波导的光栅型三叉戟结构大带宽模斑转换器


[0001]本专利技术属于集成光电子学
，具体涉及一种基于二氧化硅光波导的光栅型三叉戟结构大带宽模斑转换器，其可以用于光路集成中二氧化硅光波导与单模光纤的边缘耦合，在光通信、高性能计算、光学传感等领域具有重要的应用价值和发展前景。

技术介绍

[0002]光子芯片可用于光通信、大数据计算和人工智能系统等领域。光电子学中功能集成是指通过将不同功能的元件集成在一起，制造出多功能、高性能的器件，如光子芯片将光学组件(波导、调制器、开关和探测器等)与电子组件(场效应晶体管等)制作在同一衬底上，从而降低面积、成本以及功耗。在光电子集成中，光纤与波导的低损耗连接是制备高性能芯片的重要前提条件，也是有待解决的关键问题之一。模斑转换器通常用于光纤与光子芯片上波导器件的连接耦合。由于波导和光纤在结构和尺寸方面相差较大，模场尺寸及形状不同所引起的耦合损耗成为影响插入损耗的主要因素。
[0003]为实现光纤模场与波导模场的匹配，需优化模斑转换器的结构及制备方法，通过增强光纤与波导的有效折射率匹配和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二氧化硅光波导的光栅型三叉戟结构的大带宽模斑转换器，其特征在于：从下至上依次由基底层(2)、下包层(3)、芯层波导(1)和上包层(4)组成，下包层(3)位于基底层(2)之上，芯层波导(1)和上包层(4)共同位于下包层(3)之上且芯层波导(1)被上包层(4)所包覆；沿光的传输方向，芯层波导(1)由光栅型三叉戟输入波导和直波导结构的输出波导Core4构成；光栅型三叉戟输入波导和输出波导Core4的底面位于同一平面内，且共同位于下包层(3)的上表面之上；光栅型三叉戟输入波导由输入波导Core1、输入波导Core2和输入波导Core3三部分组成，输入波导Core1和输入波导Core3结构完全相同，沿输入光方向输入波导Core1和输入波导Core3由N个相似的小锥形波导构成且均匀排列、外边缘连线为直线；输入波导Core2由N个相似的小倒锥形波导构成且均匀排列、外边缘连线为直线；光栅型三叉戟输入波导整体呈锥形结构，沿光的传输方向宽度由宽至窄，从而实现波导内光模斑尺寸由大至小的变换。2.如权利要求1所述的一种基于二氧化硅光波导的光栅型三叉戟结构的大带宽模斑转换器，其特征在于：输入波导Core1和输入波导Core2、输入波导Core2和输入波导Core3的输入端和输出端距离相等；输入波导Core2输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小强，王曼卓，岳建波，刘庭瑜，方计民，吴远大，张大明，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：