[發明專利]平面光波導的設計和制作方法及平面光波導

有效

• 申請號: 201510279923.X
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN104820262B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 尚宏博;李朝陽
• 申請（專利權）人: 四川飛陽科技有限公司
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12;G02B6/122
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種平面光波導的設計方法，其特征在于，所述平面光波導包括級聯的第一級MZI結構至第N級MZI結構，任一級MZI結構包括用于分光的第一耦合器、用于干涉光的第二耦合器和設置于所述第一耦合器與第二耦合器之間的相位延遲結構，N為不小于1的整數，其中，設計方法包括：

建立平面光波導的理論模型，并根據所述平面光波導的性能目標計算出所述理論模型中第i級MZI結構的第一耦合器的相位因子、第二耦合器的相位因子和相位延遲結構的相位差；

根據所述第i級MZI結構的第一耦合器的相位因子、第二耦合器的相位因子和相位延遲結構的相位差，模擬所述第i級MZI結構的第一耦合器與第二耦合器的結構參數和相位延遲結構的結構參數，i為不大于N的正整數；

其中，任意一級MZI結構滿足：

其中，P_{cross_out}表示MZI結構的光輸出能量值，表示相位延遲結構的相位差，θ₁表示第一耦合器的相位因子，θ₂表示第二耦合器的相位因子；

以及，所述第一耦合器與第二耦合器的結構參數包括第一耦合器的耦合臂長度l₁和第二耦合器的耦合臂長度l₂，所述相位延遲結構的結構參數包括光程差△L，其中，任意一級MZI結構的相位延遲結構的相位差滿足：

任意一級MZI結構的第一耦合器的相位因子θ₁和第二耦合器的相位因子θ₂滿足：

θ1=π2·l1+ΔlLC,θ2=π2·l2+ΔlLC;]]>

其中，λ表示光波波長，n_eff表示光在波導中傳輸的有效折射率，△l表示彎曲波導處的等效耦合長度，L_c表示耦合長度。

2.根據權利要求1所述的平面光波導的設計方法，其特征在于，采用Matlab軟件、MathType軟件、Matcom軟件或Scilab軟件，建立平面光波導的理論模型，并根據所述平面光波導的性能目標計算出所述理論模型中第i級MZI結構的第一耦合器的相位因子、第二耦合器的相位因子和相位延遲結構的相位差。

3.根據權利要求1所述的平面光波導的設計方法，其特征在于，根據所述第i級MZI結構的第一耦合器的相位因子、第二耦合器的相位因子和相位延遲結構的相位差，采用Rsoft軟件模擬所述第i級MZI結構的第一耦合器與第二耦合器的結構參數和相位延遲結構的結構參數。

4.一種平面光波導的制作方法，其特征在于，采用權利要求1～3任意一項所述的平面光波導的設計方法，所得到的每一級MZI結構的第一耦合器與第二耦合器的結構參數和相位延遲結構的結構參數，制作平面光波導。

5.一種平面光波導，其特征在于，采用權利要求4所述平面光波導的制作方法制作而成。

6.根據權利要求5所述的平面光波導，其特征在于，所述平面光波導為波長不敏感耦合器、可調光衰減器、光開關、差分移相鍵控器或波分復用器。