[發明專利]平面光學分支電路

有效

• 申請號: 201380018330.7
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN104380156B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: M.鮑蘭格;Y.申;D.祖納
• 申請（專利權）人: 丹麥伊格尼斯光子有限公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;G02B6/10;G02B6/125
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;劉春元

1.一種平面光學分支器件，包括：

由頂部覆蓋材料形成的平面頂覆層；

由下部覆蓋材料形成的平面下覆層；

直接在所述頂覆層和所述下覆層之間的平面芯層，其中由受限于覆蓋材料的夾芯材料形成波導；

其中所述波導包括主波導和在從所述主波導分支的所述芯層中的一對分支通道波導，在其之間限定中間區域，z軸沿著所述波導中的組合光分布的光傳播方向延伸，其中所述中間區域包括從芯層的頂部延伸到中間材料中的填充有覆蓋材料的多個孔，所述孔具有被定義為在沿著所述z軸的兩個孔之間的中心到中心距離的節距，所述孔被布置成使得所述孔的深度在所述中間區域的至少30%上以小于10%的作為離所述主波導的距離的函數的平均斜率來遠離所述主波導增加，其中所述孔的深度與所述孔在頂覆層和芯層之間的界面處的面積，即從上面看到的孔面積，基本上成比例。

2.根據權利要求1所述的器件，其中所述平均斜率小于或等于4%。

3.根據權利要求1所述的器件，其中所述中間材料是夾芯材料。

4.根據權利要求1所述的器件，其中在整個中間區域上的所述平均斜率小于10%。

5.根據權利要求1所述的器件，其中中間區域中的z軸對應于具有到所述分支通道波導相等距離的中心線，中間材料沿著所述中心線的厚度作為離主波導的距離的函數基本上逐步變化，以使得從芯層頂部的每一步的深度從所述主波導到所述中間區域的末端以作為到主波導的距離的函數的小于10%的平均斜率來增加。

6.根據權利要求1所述的器件，其中孔被布置有沿著具有到所述分支通道波導相等距離的中心線的中心到中心節距，所述中心到中心節距在中間區域的多于80%上小于10微米。

7.根據權利要求6所述 的器件，其中所述中心到中心節距根據到主波導的距離而基本上恒定。

8.根據權利要求1所述的器件，其中通過芯層中的覆層將所述孔的至少20%與鄰近孔連接。

9.根據權利要求1所述的器件，其中所述主波導是陣列波導光柵（AWG）的平板波導。

10.根據權利要求1所述的器件，其中所述主波導和分支通道波導形成Y分離器。

11.根據權利要求1所述的器件，其中所述孔包括在所述中間區域中沿著x軸展開的多個孔。

12.根據權利要求1所述的器件，其中所述中間區域包括30或更多個孔。

13.根據權利要求1所述的器件，其中最大特征長度被估計為在z軸的方向上長度Z的中斷的最大長度，針對其而言當模式在中斷之后重新進入波導時模式失配損耗小于閾值，

根據下式來確定最大特征長度

其中z是z軸方向，即傳播的方向上的最大特征長度，n是材料的折射率，是場的初始光斑尺寸，即離中心的徑向距離，在該處電場變成峰值的1/e，λ是波長，并且是在長度Z的中斷的末端的場的光斑尺寸；具有小于-0.002dB的閾值損耗。

14.根據權利要求13所述的器件，其中中間區域的孔的至少50%沿著z軸比最大特征長度更短。

15.根據權利要求13所述的器件，其中一定百分比的中間區域的孔沿著z軸僅僅是最大特征長度的3倍長，并且所述百分比是10%或更多。

16.根據權利要求1或14所述的器件，其中所述孔包括具有8μm或更小的沿著z軸長度的孔。

17.根據權利要求1或14所述的器件，其中所述孔包括具有8μm或更小的沿著x軸的寬度的孔。