[發明專利]片上集成光學互易二極管及光通訊設備

有效

• 申請號: 202011405086.8
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112415657B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 俞重遠;朱丹峰;葉寒;劉玉敏;李婧
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124;G02B6/125
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;趙元

1.一種片上集成光學互易二極管，其特征在于，包括：

第一硅波導，包括第一端口和第二端口，所述第一硅波導為S型硅波導；

光柵硅波導，被配置為接收由所述第一硅波導輸入的光信號，包括沿垂直于所述第二端口的方向依次等間隔排列的多個硅單元；

第二硅波導，與所述光柵硅波導耦合連接且延伸方向平行于所述多個硅單元的排列方向，包括靠近所述第一硅波導的第三端口和遠離所述第一硅波導的第四端口，所述第二硅波導為矩形波導；

插入所述光柵硅波導并與至少一個硅單元一體連接的、呈楔形的過渡硅波導，所述過渡硅波導的大端與所述第二端口一體連接；

其中，所述第一端口和所述第四端口中，其中一個為片上集成光學互易二極管的輸入端口，另一個為片上集成光學互易二極管的輸出端口。

2.根據權利要求1所述的片上集成光學互易二極管，其特征在于，沿所述多個硅單元的排列方向，與所述過渡硅波導一體連接的硅單元的寬度依次增加，未與所述過渡硅波導一體連接的硅單元的尺寸相同；

所述第二端口、所述過渡硅波導的大端以及與所述過渡硅波導的大端連接的硅單元的截面具有相同的尺寸。

3.根據權利要求1所述的片上集成光學互易二極管，其特征在于，沿所述多個硅單元的排列方向，每個硅單元的長度范圍為110納米至310納米，和/或，所述過渡硅波導的長度為1微米至5微米。

4.根據權利要求1所述的片上集成光學互易二極管，其特征在于，垂直于多個所述硅單元的排列方向，每個硅單元的寬度為730納米至930納米；和/或

所述多個硅單元中的任意兩個相鄰硅單元之間的間隔為40納米至140納米。

5.根據權利要求1所述的片上集成光學互易二極管，其特征在于，該矩形波導的寬邊尺寸為0.5微米至3微米。

6.根據權利要求2所述的片上集成光學互易二極管，其特征在于，未與所述過渡硅波導一體連接的硅單元與所述第二硅波導之間的距離為100納米至200納米。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的片上集成光學互易二極管，其特征在于，還包括：

硅襯底；

位于硅襯底一側的二氧化硅層，第一硅波導、光柵硅波導和第二硅波導同層設置在二氧化硅層遠離硅襯底的一側；以及

封裝層，覆蓋第一硅波導、光柵硅波導和第二硅波導。

8.一種光通訊設備，其特征在于，包括：如權利要求1-7任意一項所述的片上集成光學互易二極管。