基于taper亚波长光栅的90°光混频器及设计方法技术

技术编号:40548218 阅读:20 留言:0更新日期:2024-03-05 19:06
本发明专利技术公开了基于taper亚波长光栅的90°光混频器,包括混频器本体,混频器本体的输入端和输出端分别连接有taper亚波长光栅结构和taper输出结构;混频器本体包括整体下包层和MMI主体结构,MMI主体结构设置于整体下包层上方。本发明专利技术的基于输入端口为taper亚波长光栅的90°光混频器,输入端口为taper状的亚波长光栅结构,以达到提高传输效率的目的,实现了与90°光混频器主体模场匹配。通过在90°光混频器输入端引入亚波长光栅结构,有效提高了光纤与波导的耦合效率,缩小了90°光混频器的尺寸、减小了损耗。本发明专利技术还公开了上述混频器的设计方法,该方法其相位偏差小、传输损耗低、工艺参数容差好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光通信,具体涉及基于taper亚波长光栅的90°光混频器,还涉及上述混频器的设计方法。


技术介绍

1、传统的无线光通信技术因其信道干扰强烈,未来的发展具有一定的局限性。而相干光通信技术具有高带宽、低延迟和更好的抗干扰性能,为未来光通信需求提供了可持续的解决方案。

2、在相干光通信系统中,90°光混频器是接收系统中重要的一个光学器件,相较传统的90°光混频器,多模干涉(multimode interference,mmi)耦合器具有结构紧凑、损耗低、偏振不敏感、集成度高等优点。氮化硅平台的芯层与包层的折射率差较大,光在多模波导中传输时相位误差小、传播损耗低。因此,在氮化硅平台上,基于自映像原理,可设计低损耗、相位偏差小和宽光谱的高性能90°光混频器。

3、亚波长光栅是一种通过调整光栅的几何尺寸来设计波导芯层等效折射率的波导结构,进而调整截面上的光场模式分布,可提高光波导与光纤之间的模式匹配程度,继而达到提高耦合效率的目的。利用亚波长光栅的优势,本申请提出了基于taper亚波长光栅输入的高性能90°光混频器。

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【技术保护点】

1.基于taper亚波长光栅的90°光混频器,其特征在于,包括混频器本体(5),所述混频器本体(5)的输入端和输出端分别连接有taper亚波长光栅结构(2)和taper输出结构(4);

2.根据权利要求1所述的基于taper亚波长光栅的90°光混频器,其特征在于,所述整体下包层(1)为二氧化硅材料,所述整体下包层(1)的尺寸不小于MMI主体结构(3)的尺寸,所述taper亚波长光栅结构(2)采用氮化硅材料。

3.根据权利要求1所述的基于taper亚波长光栅的90°光混频器,其特征在于,所述taper亚波长光栅结构(2)包括第一输入波导及第二输入波导,通过所述第一输...

【技术特征摘要】

1.基于taper亚波长光栅的90°光混频器,其特征在于,包括混频器本体(5),所述混频器本体(5)的输入端和输出端分别连接有taper亚波长光栅结构(2)和taper输出结构(4);

2.根据权利要求1所述的基于taper亚波长光栅的90°光混频器,其特征在于,所述整体下包层(1)为二氧化硅材料,所述整体下包层(1)的尺寸不小于mmi主体结构(3)的尺寸,所述taper亚波长光栅结构(2)采用氮化硅材料。

3.根据权利要求1所述的基于taper亚波长光栅的90°光混频器,其特征在于,所述taper亚波长光栅结构(2)包括第一输入波导及第二输入波导,通过所述第一输入波导输入信号光,通过所述第二输入波导输入本地偏振光。

4.根据权利要求1所述的基于taper亚波长光栅的90°光混频器,其特征在于,所述taper输出结构(4)为4路。

5.根据权利要求1所述的基于taper亚波长光栅的90°光混频器,其特征在于,所述整体下包层(1)厚度为2~5μm;taper亚波长光栅结构(2)长度为3~15μm,厚度为0.2~0.3μm;mmi主体结构(3)长度为150~280μm,宽度为13~18μm,厚度为0.2~0.3μm;taper输出结构(4)长度为5~20μm,厚度为0.2~0.3μm...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭振坤徐一帆王姣胡凯孔英秀侯朋飞
申请(专利权)人:西安工业大学
类型:发明
国别省市:

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