[發明專利]兩級絕熱耦合的光子系統

有效

• 申請號: 201580073094.8
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN107111056B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 丹尼爾·馬哈格里夫特;布賴恩·帕克;陳建肖;徐曉杰;吉勒斯·P·德諾耶;貝恩德·許布納
• 申請（專利權）人: 菲尼薩公司
• 主分類號: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/126
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;蘇虹

在一個實例中，耦合系統包括第一波導、至少一個第二波導和中介件。第一波導具有第一折射率n1和錐形端。至少一個第二波導各自具有第二折射率n2。中介件包括具有第三折射率n3和耦合器部分的第三波導，其中n1>n2>n3。第一波導的錐形端絕熱耦合至至少一個第二波導中的一個的耦合器部分。至少一個第二波導中的一個的錐形端絕熱耦合至中介件的第三波導的耦合器部分。耦合系統被構造為在第一波導和至少一個第二波導之間以及在至少一個第二波導和第三波導之間絕熱耦合光。

技術領域

本文所討論的實施方案涉及兩級絕熱耦合光子系統。

背景技術

除非另有說明，否則本文所述的材料對于本申請中的權利要求來說不是現有技術，并且不因為包含在本節中就承認其為現有技術。

將光耦合進或出硅(Si)光子集成電路(PIC)有兩種常見的方案。例如，Si PIC上的表面光柵耦合器可將光耦合進或出Si PIC。然而，許多表面光柵耦合器高度依賴波長并且可具有相對小的通帶。

作為另一個實例，可以從Si PIC的邊緣進行邊緣耦合以將光耦合進或出Si PIC。然而，邊緣耦合可能要求Si PIC具有切割小面(facet)，并且一些制造廠/制造商可能不能或不愿意試驗這種工藝。

本文要求保護的主題不限于解決任何缺點或只在諸如上述環境中工作的實施。相反，僅提供該背景以說明可以實踐本文描述的一些實施的一個示例性技術領域。

發明內容

提供本發明內容來以簡化形式引入一些概念，這些概念在下面的詳細描述中進一步描述。本發明內容不是旨在確定所要求保護的主題的主要特征或基本特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

本文描述的一些示例性實施方案一般地涉及兩級絕熱耦合的光子系統。

在一個示例性實施方案中，耦合系統可以包括第一波導、至少一個第二波導和中介件。第一波導可以具有第一折射率n1和錐形端。至少一個第二波導可以各自具有第二折射率n2。中介件可以包括具有第三折射率n3和耦合器部分的第三波導。第一波導的錐形端可以絕熱耦合至至少一個第二波導中的一個的耦合器部分。至少一個第二波導中的一個的錐形端可以絕熱耦合至中介件的第三波導的耦合器部分。第一折射率n1可以大于第二折射率n2，二者都可以大于第三折射率n3。耦合系統可以被構造為在第一波導和至少一個第二波導之間以及在至少一個第二波導和第三波導之間絕熱耦合光。

本發明的附加特征和優點將在下面的描述中闡述，并將從該描述部分地變得顯而易見，或者可以通過本發明的實踐來獲知。本發明的特征和優點可以通過所附權利要求中特別指出的儀器和組合來實現并獲得。本發明的這些和其他特征從以下描述和所附權利要求將變得更加顯而易見，或者可以通過下文闡述的本發明的實踐來獲知。

附圖說明

為了進一步闡明本發明的上述和其他優點和特征，將通過參考附圖中所示的其具體實施方案對本發明進行更具體的描述。應當理解，這些附圖僅描繪了本發明的典型實施方案，因此不應認為是限制其范圍。將通過使用附圖以額外的特征和細節來描述和解釋本發明，其中：

圖1是示例性光電子系統(以下稱為“系統”)的透視圖；

圖2是圖1的示例性兩級絕熱耦合的光子系統(以下稱為“光子系統”)的側視圖；

圖3A至3B包括圖1和圖2的光子系統的部分的多種視圖；

圖4包括圖3A至3B的從Si波導到SiN波導的TM偏振光的模擬耦合效率的圖形表示；

圖5A至5B包括在參考線2處的圖3A至3B的SiN波導中的TM和TE偏振光的模擬光模式的圖形表示；

圖6包括圖3A至3B的從SiN波導到中介件波導的TM偏振光和TE偏振光的模擬耦合效率的圖形表示；