【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耦合器，特别涉及一种薄膜铌酸锂波导边缘耦合器。
技术介绍
1、相关技术中，薄膜铌酸锂高速电光调制器为代表的一系列光芯片器件已经成为高速光通信领域的核心器件。其中，在将光从普通单模光纤中耦合到芯片的光波导中时，由于标准单模光纤的模场约为10.4μm左右，而芯片上的波导的模场为1μm以下，使得光纤和芯片上的波导之间存在较大的耦合损耗。
2、目前，可以通过设计边缘耦合器，并使边缘耦合器的入射端面与光纤适配，出射端面和芯片波导适配，以使标准单模光纤的模场能够缩小并耦合进波导。但是，目前的边缘耦合器在耦合过程中存在一定的耦合损耗，耦合效率不高。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，旨在提供一种耦合损耗小、耦合效率高的边缘耦合器。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的一种薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，包括：
3、衬底；
4、包层，所述包层设于所述衬底的一表面；以及
5、铌酸锂波导，所述铌酸锂波导设于所述衬底与所述包层之间，所述铌酸锂波导包括依次连接的多叉型波导结构和双层波导结构，所述多叉型波导结构背离所述双层波导结构的一端形成入射端面，用于匹配标准单模光纤模场，所述双层波导结构背离所述多叉型波导结构的一端形成出射端面。
6、可选地，所述多叉型波导结构包括在入射端面至出射端面的方向上依次连接的分叉部和直线部，所述直线部背离所述分叉部的一端和所述双层波导结构连接。
7
8、两所述直线段在垂直于入射端面至出射端面的方向上间隔设置并相互平行，两所述连接段的间距在入射端面至出射端面的方向上渐窄设置，并与直线部连接。
9、可选地，所述双层波导结构包括：
10、底层波导，所述底层波导设于所述衬底，并与所述多叉型波导结构连接；和
11、顶层波导，所述顶层波导层叠设置于所述底层波导的顶面；
12、所述底层波导和所述多叉型波导结构等厚设置。
13、可选地，所述底层波导包括：
14、第一锥形部，所述第一锥形部设于所述衬底，并与所述多叉型波导结构连接，所述第一锥形部的宽度在所述入射端面至所述出射端面的方向上渐宽设置；和
15、第一直线部，所述第一直线部连接于所述第一锥形部背离所述多叉型波导结构的一端。
16、可选地，所述第一锥形部包括：
17、第一锥形段，所述第一锥形段连接于所述多叉型波导结构，所述第一锥形段的宽度在所述入射端面至所述出射端面的方向上渐宽设置；和
18、第二锥形段，所述第二锥形段设于所述第一锥形段，所述第二锥形段的宽度在所述入射端面至所述出射端面的方向上渐宽设置；
19、定义所述第一锥形段的斜边相对于所述入射端面至所述出射端面的方向的夹角为第一夹角，所述第二锥形段的斜边相对于所述入射端面至所述出射端面的方向的夹角为第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角的大小不等。
20、可选地，所述第一夹角小于所述第二夹角。
21、可选地，所述顶层波导包括：
22、第二锥形部，所述第二锥形部设于所述底层波导的顶面，所述第二锥形部的宽度在所述入射端面至所述出射端面的方向上渐宽设置；和
23、第二直线部，所述第二直线部连接于所述第二锥形部背离所述多叉型波导结构的一端。
24、可选地，在所述入射端面至所述出射端面的方向上，所述顶层波导朝向所述多叉型波导结构的一端与所述多叉型波导结构间隔设置。
25、可选地，所述衬底和所述包层的折射率相同；
26、和/或，所述衬底的折射率小于所述铌酸锂波导的折射率。
27、本专利技术的技术方案，提供了一种薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，包括衬底、包层以及铌酸锂波导，其中，铌酸锂波导包括依次连接的多叉型波导结构和双层波导结构，通过使多叉型波导结构匹配标准单模光纤模场，并能够通过双层波导结构将光从多叉型波导结构处引入芯片的波导中，耦合过程中发生的耦合损耗较低，能够提高薄膜铌酸锂波导边缘耦合器的耦合效率。
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1.一种薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述多叉型波导结构包括在入射端面至出射端面的方向上依次连接的分叉部和直线部，所述直线部背离所述分叉部的一端和所述双层波导结构连接。
3.如权利要求2所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述分叉部包括两并排设置的分支结构，所述分支结构包括依次连接的直线段和过度段；
4.如权利要求1所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述双层波导结构包括：
5.如权利要求4所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述底层波导包括：
6.如权利要求5所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述第一锥形部包括：
7.如权利要求6所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述第一夹角小于所述第二夹角。
8.如权利要求4所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述顶层波导包括：
9.如权利要求4所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，在所述入射端面至所述出射端面的方向
10.如权利要求1至9任一项所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述衬底和所述包层的折射率相同；
...【技术特征摘要】
1.一种薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述多叉型波导结构包括在入射端面至出射端面的方向上依次连接的分叉部和直线部，所述直线部背离所述分叉部的一端和所述双层波导结构连接。
3.如权利要求2所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述分叉部包括两并排设置的分支结构，所述分支结构包括依次连接的直线段和过度段；
4.如权利要求1所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述双层波导结构包括：
5.如权利要求4所述的薄膜铌酸锂波导边缘耦合器，其特征在于，所述底层波导包括...
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