【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光耦合，特别是涉及一种任意功分比的光耦合装置及其制备方法。
技术介绍
1、基于模式演化理论的绝热定向耦合器凭具备天然的波长不敏感的优势，同时展现了较大的工艺容差，能够较好地应用在光功分器的研究中。然而，为了确保完美的模式演化，绝热定向耦合器一般需要较大的尺寸，在光子集成电路中其集成度有待提高。综上所述，尽管多种类型的光功分器已经被提出，但要实现一种能够同时满足大宽带、小尺寸、低损耗和大工艺容差的功分器仍然是一个挑战。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种任意功分比的光耦合装置及其制备方法，能够实现任意功分比的定向耦合器，且兼具超大带宽，低损耗，小尺寸的性能特点。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种任意功分比的光耦合装置，包括：
3、前端过渡区，包括两条前端过渡波导；
4、光耦合区，包括两条耦合波导，所述耦合波导的第一端与对应的所述前端过渡波导连接，其中一条所述耦合波导的宽度沿其第一端向第二端逐渐变宽，另一条所述耦合波导的宽度沿其第一端向第二端逐渐变窄；
5、后端过渡区，包括两条后端过渡波导，所述后端过渡波导的第一端与对应的所述耦合波导的第二端连接；
6、由所述前端过渡波导射入的光束经所述耦合波导耦合后通过所述后端过渡波导分光输出，两路输出的功分比通过调节两条所述耦合波导的第二端的宽度之间的差值来调节。
7、进一步的，两条所述耦合波导之间间隙的宽度恒定。p>
8、进一步的，两条所述耦合波导的宽度变化绝对值相同。
9、进一步的，所述耦合波导均为单模操作。
10、进一步的，所述前端过渡波导和所述后端过渡波导均为贝塞尔曲线波导。
11、进一步的，所述前端过渡波导的宽度沿其第一端向第二端逐渐变化为与对应的所述耦合波导的第一端相等的宽度。
12、进一步的，所述后端过渡波导的宽度沿其第一端向第二端从与对应的所述耦合波导的第二端相等的宽度逐渐变化为与对应的所述前端过渡波导的第一端相等的宽度。
13、进一步的，还包括输入区，所述输入区包括两条输入波导，所述输入波导的第一端用来射入光束，所述输入波导的第二端与对应的所述前端过渡波导的第一端连接，两条所述输入波导的宽度相等且均保持不变。
14、进一步的，还包括输出区，所述输出区包括两条输出波导，所述输出波导的第一端与对应的所述后端过渡波导的第二端连接，所述输出波导的第二端用来输出分光光束，两条所述输出波导的宽度相等且均保持不变。
15、进一步的，两条所述耦合波导之间间隙的宽度小于两条所述输入波导之间间隙的宽度，还小于两条所述输出波导之间间隙的宽度。
16、本专利技术还提供一种任意功分比的光耦合装置的制备方法，用来制备如上所述任一的光耦合装置，其特征在于，包括以下步骤：
17、利用电子束光刻机在正性光刻胶上刻画与所述光耦合装置一致的波导图案；
18、对所述波导图案进行显影并去除未曝光的所述正性光刻胶；
19、采用感应耦合等离子体技术将所述波导图案转移到硅片的顶部硅层。
20、有益效果
21、由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本专利技术利用在完美的绝热演化过程中绝热波导末端的折射率分布将会影响到输出端口的光功率分布的模式演化原理，通过两个间隙恒定、宽度缓慢变化的taper波导来实现在绝热过渡区中adc只允许单一模式传播操作，并利用该操作原理实现任意功分比的定向耦合器。
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1.一种任意功分比的光耦合装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两条所述耦合波导之间间隙的宽度恒定。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两条所述耦合波导的宽度变化绝对值相同。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述所述前端过渡波导和所述后端过渡波导均为贝塞尔曲线波导。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前端过渡波导的宽度沿其第一端向第二端逐渐变化为与对应的所述耦合波导的第一端相等的宽度。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述后端过渡波导的宽度沿其第一端向第二端从与对应的所述耦合波导的第二端相等的宽度逐渐变化为与对应的所述前端过渡波导的第一端相等的宽度。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括输入区，所述输入区包括两条输入波导，所述输入波导的第一端用来射入光束，所述输入波导的第二端与对应的所述前端过渡波导的第一端连接，所述输入波导的宽度保持不变。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括输出区，所述输出区包括两条输
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，两条所述耦合波导之间间隙的宽度小于两条所述输入波导之间间隙的宽度，还小于两条所述输出波导之间间隙的宽度。
10.一种任意功分比的光耦合装置的制备方法，用来制备如权利要求1-9所述任一的光耦合装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种任意功分比的光耦合装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两条所述耦合波导之间间隙的宽度恒定。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两条所述耦合波导的宽度变化绝对值相同。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述所述前端过渡波导和所述后端过渡波导均为贝塞尔曲线波导。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前端过渡波导的宽度沿其第一端向第二端逐渐变化为与对应的所述耦合波导的第一端相等的宽度。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述后端过渡波导的宽度沿其第一端向第二端从与对应的所述耦合波导的第二端相等的宽度逐渐变化为与对应的所述前端过渡波导的第一端相等的宽度。
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘翔，甘甫烷，盛振，赵瑛璇，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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