[發(fā)明專利]多模相移干涉器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410499703.3
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104516051B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設計）人: 小島啟介;T·S·辛;秋濃俊昭;西川智志;王炳南;柳生榮治
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 肖靖

1.一種多模干涉器件，包括：

基底層；

沉積在所述基底層上用以傳播光學信號的芯層；

沉積在所述芯層上用于引導所述光學信號的覆層；

用于接收包括具有第一波長的第一信號和具有第二波長的第二信號的多個光學信號的輸入分區(qū)；以及

具有多個輸出端口用以分開輸出所述第一信號和所述第二信號的輸出分區(qū)，

其中所述芯層包括傳播具有不同波長的多個光學信號的芯分區(qū)，

其中所述芯分區(qū)包括用于唯一地使所述多個光學信號的相位偏移的偏移段，

其中所述偏移段包括具有不同的有效折射率的分區(qū)、傾斜的分區(qū)、彎曲分區(qū)和在寬度、厚度或有效折射率上具有變化的波導中的至少一種或組合，

其中所述偏移段包括與所述輸入分區(qū)平行地布置的第一偏移段以及與所述輸出分區(qū)平行地布置的第二偏移段，其中所述第二偏移段相對于所述第一偏移段傾斜，并且其中所述偏移段的一部分包括補片，所述補片的材料具有不同于與該補片鄰接的材料的有效折射率。

2.如權利要求1所述的多模干涉器件，其中所述多模干涉器件根據(jù)預定的任務操縱所述光學信號，并且其中針對所述預定的任務使所述偏移的結構性相移部件的組合最優(yōu)化。

3.如權利要求2所述的多模干涉器件，其中所述預定的任務包括分割所述多個光學信號或是組合所述多個光學信號。

4.如權利要求2所述的多模干涉器件，其中所述偏移段包括具有第一部分和第二部分的傾斜分區(qū)，并且其中所述傾斜分區(qū)的所述第二部分的至少一部分由改變所述芯分區(qū)內的有效折射率的補片修正。

5.如權利要求4所述的多模干涉器件，其中所述多個光學信號包括具有第一波長的第一信號和具有第二波長的第二信號，其中所述偏移段的第一部分向所述第一信號添加-π/2相移，而所述偏移段的第二部分向所述第二信號添加-π/2相移。

6.如權利要求1所述的多模干涉器件，其中所述輸入分區(qū)包括1×2多模干涉耦合器，所述輸出分區(qū)包括2×2多模干涉耦合器。

7.如權利要求1所述的多模干涉器件，其中所述芯層包括第一均勻分區(qū)、第二均勻分區(qū)，其中所述第一均勻分區(qū)、所述第二均勻分區(qū)以及所述多模干涉器件的芯分區(qū)中的每一個具有兩個側部邊緣和兩個端部邊緣，其中所述分區(qū)通過相應的側部邊緣連接，并且所述分區(qū)的端部邊緣形成多模干涉器件的邊緣，其中所述芯分區(qū)包括補片，該補片具有的材料的有效折射率不同于與該補片鄰接的區(qū)域的材料的有效折射率，其中所述補片具有側部邊緣和端部邊緣，并且其中所述補片的側部邊緣是錐形的。

8.如權利要求1所述的多模干涉器件，其中所述芯分區(qū)包括多個波導，該多個波導具有寬度、厚度或波導材料的有效折射率中的至少一個的變化。

9.一種由多模干涉器件根據(jù)預定任務操縱光學信號的方法，包括：

根據(jù)所述預定的任務確定不同地操縱具有不同波長的多個光學信號的結構性相移部件的組合；以及

制造具有基底、覆層以及包括適于在任意點傳播所述多個光學信號的芯分區(qū)的芯層，其中所述芯分區(qū)包括結構性相移部件的組合，

所述多模干涉器件包括：

用于接收包括具有第一波長的第一信號和具有第二波長的第二信號的所述多個光學信號的輸入分區(qū)；以及

具有多個輸出端口用以分開輸出所述第一信號和所述第二信號的輸出分區(qū)，

其中所述結構性相移部件包括與所述輸入分區(qū)平行地布置的第一偏移段以及與所述輸出分區(qū)平行地布置的第二偏移段，其中所述第二偏移段相對于所述第一偏移段傾斜，并且其中所述結構性相移部件的一部分包括補片，所述補片的材料具有不同于與該補片鄰接的材料的有效折射率。

10.如權利要求9所述的方法，其中所述結構性相移部件從由具有不同有效折射率的分區(qū)、傾斜的分區(qū)、彎曲分區(qū)和具有寬度或厚度變化的波導所組成的組中選出。

11.如權利要求9所述的方法，其中所述多模干涉器件具有多個芯層和覆層，并且所述芯層的上側部分被蝕刻以創(chuàng)建有效折射率的差異。

12.如權利要求9所述的方法，其中所述芯層包括磷砷化鎵銦(InGaAsP)材料，并且所述基底和所述覆層包括磷化銦(InP)材料。

13.如權利要求9所述的方法，其中所述芯層和所述基底包括Si材料，并且所述覆層包括二氧化硅。