一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线制造技术

本发明专利技术公开了一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线。此延迟线包括输入波导、TE0‑TE1模式复用器、TE0‑TE2模式复用器、TE0‑TE1模式解复用器、TE0‑TE2模式解复用器和螺旋线波导结构，输入波导连接TE0‑TE1模式复用器的总线波导、TE0‑TE2模式复用器的总线波导后，经螺旋线波导结构，与TE0‑TE2模式解复用器总线波导、TE0‑TE1模式解复用器总线波导连接，TE0‑TE1模式解复用器总线波导、接入波导分别与TE0‑TE1模式复用器接入波导、TE0‑TE2模式复用器接入波导相连，从TE0‑TE2模式解复用器的接入波导输出。本延迟线利用多模光在同一波导中重复传输，采用宽波导降低模式与波导侧壁的交叠，保持低传播损耗并提高单位长度波导延迟量，减少长延迟线的尺寸，可用于大规模光延迟线、微波光子学系统等系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成光学领域的一种光波导延迟线，尤其是涉及了一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线。

技术介绍

1、随着通信速度、数据容量以及带宽要求的增加，目前传统集成电路已经无法满足现代的数据处理要求，在更小尺寸上，“光进铜退”已是大势所趋。绝缘体上硅作为目前作为成熟的集成平台，有望将整个光学链路如激光器、调制器、无源器件、探测器等集成在一个芯片上并利用coms工艺大规模生产。而光作为规范玻色子，无法像电子一样存储在硬盘中，因此需要大延迟量的片上延迟线作为光储存器来实现光缓存。目前实现光延迟的方法主要有两种，一种是基于色散调控实现延迟，如微环，布拉格光栅、光子晶体等，但是这张方法实现的延迟线带宽有限，延迟量难以调控；第二种是利用足够长的波导实现相应的延迟，这种方法实现的延迟量与波导长度成正比，此时波导的损耗及整个延迟线的尺寸成为需要考虑的首要因素。

2、对于标准的硅基流片来说，延迟线波导的主要损耗来源为波导粗糙表面引起的散射损耗，一般的单模波导损耗可以达到2～5分贝每厘米；而延迟线的长度主要取决于延迟量以及波导模式的群折射率，纳秒级的延迟本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线，其特征在于，所述的延迟线包括：

2.根据权利要求1所述的一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线，其特征在于，所述的螺旋线波导结构包括：两条宽度半径渐变弧形弯曲波导(4)、两条半径渐变螺旋线宽波导(5)和一条宽度半径渐变S型弯曲波导(6)；两条半径渐变螺旋线宽波导(5)均沿平面螺旋线布置，且两条半径渐变螺旋线宽波导(5)的平面螺旋线同心沿内外相互交替布置形成平面双螺旋线形状，两条半径渐变螺旋线宽波导(5)的内端之间通过宽度半径渐变S型弯曲波导(6)连接，两条半径渐变螺旋线宽波导(5)的外端均通过各自的一根宽度半径渐变弧形弯曲波...

【技术特征摘要】

1.一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线，其特征在于，所述的延迟线包括：

2.根据权利要求1所述的一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线，其特征在于，所述的螺旋线波导结构包括：两条宽度半径渐变弧形弯曲波导(4)、两条半径渐变螺旋线宽波导(5)和一条宽度半径渐变s型弯曲波导(6)；两条半径渐变螺旋线宽波导(5)均沿平面螺旋线布置，且两条半径渐变螺旋线宽波导(5)的平面螺旋线同心沿内外相互交替布置形成平面双螺旋线形状，两条半径渐变螺旋线宽波导(5)的内端之间通过宽度半径渐变s型弯曲波导(6)连接，两条半径渐变螺旋线宽波导(5)的外端均通过各自的一根宽度半径渐变弧形弯曲波导(4)分别与te0-te2模式复用器(3)的输出端、te0-te2模式解复用器(8)的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线，其特征在于：所述的宽度半径渐变弧形弯曲波导(4)、半径渐变螺旋线宽波导(5)和宽度半径渐变s型弯曲波导(6)均为多模波导。

4.根据权利要求2所述的一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线，其特征在于：所述宽度半径渐变弧形弯曲波导(4)的宽度随弧长变化，宽度从与半径渐变螺旋线宽波导(5)连接的一端向另一端逐渐变窄；所述的半径渐变线圈弯曲波导(5)的弯曲半径随弯曲角度的变化满足等速螺线方程；所述的宽度半径渐变s型弯曲波导(6)的弯曲半径满足欧拉曲线方程，宽度随着弧长变化，由中心向两端逐渐变宽，整体呈中心对称。

5.根据权利要求1所述的一种支持片上多模式低损传输的大延迟量延迟线，其特征在于：所述的te0-te1模式复用器(2)、te0-te2模式复用器(3)均包括两条间隔布置的总线波导和接...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴道锌，洪仕瀚，张龙，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：