基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统技术方案

一种基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统，包括：总线波导以及依次设置于其一侧的三对模式转换单元，每个模式转换单元包括一根S字形弯曲波导和一根与总线波导平行用于输入或输出的窄波导，三对模式转换单元分别用于转换TM1~TM3模式，总线波导对应不同的模式转换单元时的宽度不同。本发明专利技术利用反常绝热耦合过程，支持TM0‑TM3四个模式通道的复用和解复用功能，实现了模式转换单元长度均小于35μm的小尺寸宽带鲁棒硅基片上模式复用系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种光通信领域的技术，具体是一种基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统。

技术介绍

1、现有大多数设计中的光耦合性能通常对波导结构和工作波长非常敏感；多数设计的器件尺寸相对较大或结构过于复杂，不利于大规模制造集成；部分设计的模间串扰难以控制，所以支持的模式数较少(仅能支持2~3个)且支持40nm(1530nm~1570nm)的工作带宽。

技术实现思路

1、本专利技术针对现有具有宽带鲁棒性质的硅基片上模式复用系统的模式转换单元尺寸较大，长度普遍大于100μm的不足，提出一种基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统，利用反常绝热耦合过程，即耦合顺序反常、反直觉，窄波导输入时，弯曲波导与总线波导之间先发生耦合，然后弯曲波导与窄波导之间才发生耦合，从而支持tm0-tm3四个模式通道的复用和解复用功能，实现了模式转换单元长度均小于35μm的小尺寸宽带鲁棒硅基片上四通道模式复用系统。

2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：

3、本专利技术涉及一种基于反常绝热耦合过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统，其特征在于，包括：总线波导以及依次设置于其一侧的三对模式转换单元，每个模式转换单元包括一根S字形弯曲波导和一根与总线波导平行用于输入或输出的窄波导，三对模式转换单元分别用于转换TM1~TM3模式，总线波导对应不同的模式转换单元时的宽度不同；

2.根据权利要求1所述的基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统，其特征是，所述的总线波导包括：位于每个模式转换单元一侧的宽波导和连接各个宽波导的绝热梯形波导，其中：宽波导的宽度W3根据转换模式的不同而不同。

3.根据权利要求1所述的基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁...

【技术特征摘要】

1.一种基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统，其特征在于，包括：总线波导以及依次设置于其一侧的三对模式转换单元，每个模式转换单元包括一根s字形弯曲波导和一根与总线波导平行用于输入或输出的窄波导，三对模式转换单元分别用于转换tm1~tm3模式，总线波导对应不同的模式转换单元时的宽度不同；

2.根据权利要求1所述的基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统，其特征是，所述的总线波导包括：位于每个模式转换单元一侧的宽波导和连接各个宽波导的绝热梯形波导，其中：宽波导的宽度w3根据转换模式的不同而不同。

3.根据权利要求1所述的基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统，其特征是，所述的弯曲波导的圆心角，其中：g为窄波导、宽波导分别与弯曲波导的间距最小值，r为弯曲波导的曲率半径，w2为弯曲波导的宽度。

4.根据权利要求1或2所述的基于反常绝热耦合过程的片上宽带鲁棒模式复用系统，其特征是，所述的总线波导中：对应tm1、tm2、tm3的宽波导宽度w3分别为1.12μm，1.78μm，2.48μm。

5.根据权利要求1或2所述的基于反常绝热耦合过程的片上宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟元，陈凯乐，孙璐，苏翼凯，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：