[發(fā)明專利]基于反錐形波導(dǎo)的三模式復(fù)用器/解復(fù)用器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710705191.5
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107490829B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉偉;汪鵬君;楊甜軍;李仕琪;魯昊;楊建義
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: G02B6/293
• 分類號: G02B6/293
• 代理公司: 33226 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 方小惠

本發(fā)明公開了一種基于反錐形波導(dǎo)的三模式復(fù)用器/解復(fù)用器，包括多模波導(dǎo)、單模波導(dǎo)、第一S彎曲波導(dǎo)、第二S彎曲波導(dǎo)、第一錐形波導(dǎo)、第二錐形波導(dǎo)、第三錐形波導(dǎo)、第四錐形波導(dǎo)、第五錐形波導(dǎo)和第六錐形波導(dǎo)，當(dāng)基模從第一S彎曲波導(dǎo)輸入，則該模式沿著第一S彎曲波導(dǎo)傳輸，經(jīng)第二錐形波導(dǎo)耦合，激勵并轉(zhuǎn)化成多模波導(dǎo)中的二階模，當(dāng)基模從第二S彎曲波導(dǎo)輸入，則該模式沿著第二S彎曲波導(dǎo)、第四錐形波導(dǎo)傳輸，經(jīng)第五錐形波導(dǎo)耦合，激勵并轉(zhuǎn)化成多模波導(dǎo)中的一階模；優(yōu)點(diǎn)是具備低串?dāng)_，大帶寬和大容差等特性，且可采用商業(yè)化兼容CMOS工藝制作得到，成本較低，在實(shí)際器件制備過程中更具有可控性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)用器/解復(fù)用器，尤其是涉及一種基于反錐形波導(dǎo)的三模式復(fù)用器/解復(fù)用器。

背景技術(shù)

隨著并行計(jì)算核芯數(shù)量的增加用以提高芯片處理器的整體性能，在核與核以及核與儲存器之間通信所需的帶寬成為關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。硅基光互連由于大容量以及與CMOS制備工藝相兼容等特點(diǎn)為實(shí)現(xiàn)高效的互連提供了一個較有前景的解決方案。之前，有很多的傳統(tǒng)方法用于提升傳輸容量，比如波分復(fù)用(WDM)、偏振分復(fù)用(PDM)和多級調(diào)制。而模分復(fù)用(MDM)利用新物理維度，可進(jìn)一步擴(kuò)展傳輸容量和提高頻譜效率，用以滿足日益增長的帶寬需求。

模式復(fù)用器/解復(fù)用器是模分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。近幾年，隨著模式復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，在其技術(shù)領(lǐng)域已提出許多結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)硅基模式復(fù)用器/解復(fù)用器，比如基于多模光柵輔助耦合器(GACCs)、多模干涉(MMI)耦合器、不對稱Y分叉、不對稱定向耦合器(ADCs)、絕熱耦合器(ACs)和錐形定向耦合器等的模式復(fù)用器/解復(fù)用器。基于GACCs的模式復(fù)用器/解復(fù)用器帶寬較窄且制造容差較小。雖然基于MMI耦合器的模式復(fù)用器/解復(fù)用器具有大帶寬的優(yōu)勢，但是在拓展更多的模式通道時(shí)，具有不方便性和不靈活性。基于不對稱Y分叉的雙模式復(fù)用器/解復(fù)用器在C波段上的解復(fù)用串?dāng)_低于-9dB。基于不對稱定向耦合器的模式復(fù)用器/解復(fù)用器需要精確控制耦合長度和耦合強(qiáng)度。基于絕熱耦合器的模式復(fù)用器/解復(fù)用器具有低串?dāng)_和大帶寬等特點(diǎn)，但是所占面積太大。基于錐形定向耦合器的模式復(fù)用器/解復(fù)用器由于絕熱錐形波導(dǎo)的引入，具備低串?dāng)_，大帶寬和大容差等優(yōu)勢，是目前性能較高的模式復(fù)用器/解復(fù)用器。

商業(yè)化兼容CMOS工藝為目前常用的一種制作硅基光電子器件的工藝方法，大規(guī)模制備硅基光電子器件時(shí)，其相對于電子束光刻和等離子體反應(yīng)離子蝕刻工藝成本較低。鑒此，設(shè)計(jì)一種具備低串?dāng)_，大帶寬和大容差等特性，且可采用商業(yè)化兼容CMOS工藝制作得到，成本較低，較高可控性的基于反錐形波導(dǎo)的三模式復(fù)用器/解復(fù)用器具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種具備低串?dāng)_，大帶寬和大容差等特性，且可采用商業(yè)化兼容CMOS工藝制作得到，成本較低，較高可控性的基于反錐形波導(dǎo)的三模式復(fù)用器。