【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电子学和集成光学
，具体来说，涉及一种，该耦合器及制备方法可用于光通信系统、光纤传感系统、光纤测量系统、光计算机系统等系统中。
技术介绍
在光子集成技术发展过程中，波导器件与光纤耦合成为其发展的重要技术瓶颈之一。首先，由于SOI (Silicon-On-1nsulator)或InP波导折射率大,对光限制的能力强,波导可达亚微米或纳米尺度。波导的模斑尺寸比光纤的小，造成波导与光纤耦合时模场失配。 再者，光从光纤入射到波导器件时，要求对二者之间有比较精准的对准，两者尺寸的不匹配也会增加对准的难度。当光从光纤入射到这种小尺寸的波导时，二者之间的模场失配、折射率失配以及对准失配，导致辐射模、菲涅尔反射以及对准误差的出现。因此，光纤与光子芯片的高效耦合是很大的技术挑战。三种失配关系中，就微纳尺度光子芯片的耦合问题来讲，折射率失配最重要，最难解决。模场失配通过透镜光纤、模斑转换器等均有良好的改善；对准失配通过精密自动六维微调或不要求精确对准的面上耦合，也会有很好的解决。但折射率失配涉及材料问题，不易解决。因光纤-芯片材料折射率差较大，难以有一种渐变折射...
【技术保护点】
一种片上周期变化折射率透镜光子芯片立体耦合器，其特征在于，该耦合器包括光子芯片（1）、周期变化折射率透镜层（2）、光纤（3），光子芯片（1）包括硅衬底（12），以及生长刻蚀在硅衬底（12）顶面的脊波导（11）、模斑转换器（13）和光栅（14），模斑转换器（13）的输入端口与脊波导（11）的宽度相等，且模斑转换器（13）的输入端口与脊波导（11）的波导端口连接；模斑转换器（13）的输出端口与光栅（14）的宽度相等，且模斑转换器（13）的输出端口与光栅（14）的输入端口连接；周期变化折射率透镜层（2）连接于光栅（14）的顶面，光纤（3）连接于周期变化折射率透镜层（2）的顶面；光...
【技术特征摘要】
1.一种片上周期变化折射率透镜光子芯片立体耦合器，其特征在于，该耦合器包括光子芯片(I)、周期变化折射率透镜层(2)、光纤(3)，光子芯片(I)包括硅衬底(12)，以及生长刻蚀在硅衬底(12)顶面的脊波导(11)、模斑转换器(13)和光栅(14)，模斑转换器(13)的输入端口与脊波导(11)的宽度相等，且模斑转换器(13)的输入端口与脊波导(11)的波导端口连接；模斑转换器(13)的输出端口与光栅(14)的宽度相等，且模斑转换器(13)的输出端口与光栅(14)的输入端口连接；周期变化折射率透镜层(2)连接于光栅(14)的顶面，光纤(3)连接于周期变化折射率透镜层(2)的顶面；光纤(3)的轴线与周期变化折射率透镜层(2)顶面法线的夹角为光纤倾斜角0，且0°彡Θ <90°。2.根据权利要求1所述的片上周期变化折射率透镜光子芯片立体耦合器，其特征在于所述的光子芯片(I)和变折射率透镜层(2)为整体式结构。3.根据权利要求1所述的片上周期变化折射率透镜光子芯片立体耦合器，其特征在于所述的周期变化折射率透镜层(2)由交替叠加连接的硅层(21)和二氧化硅层(22)组成，且硅层(21)的层数和二氧化硅层(22)的层数分别大于20层。4.根据权利要求1所述的片上周期变化折射率透镜光子芯片立体耦合器，其特征在于所述的光栅(14)包括空气层(141)和波导层(142)，波导层(142)的顶面设有相互平行的凸楞，相邻的两个凸楞之间形成的凹槽为空气层(141)。5.一种权利要求1所述的片上周期变化折射率透镜光子芯片立体耦合器的制备方法，其特征在于该...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，刘文强，蒋卫锋，孙小菡，柏宁丰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。