[實用新型]一種基于Y分支對稱結構的硅基馬赫曾德爾干涉儀

有效

• 申請號: 202023007346.4
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN213814027U
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 趙瑛璇;黃海陽;仇超;甘甫烷;盛振
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G02B6/125
• 分類號: G02B6/125
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 錢文斌;黃志達

本實用新型涉及一種基于Y分支對稱結構的硅基馬赫曾德爾干涉儀，包括輸入Y分支波導和輸出Y分支波導，所述輸入Y分支波導和輸出Y分支波導的結構相同，所述輸入Y分支波導的第一輸出端通過第一直波導與輸出Y分支波導的第一輸入端相連；所述輸入Y分支波導的第二輸出端與第一彎曲波導的一端相連，所述輸出Y分支波導的第二輸入端與第二彎曲波導的一端相連，所述第一彎曲波導的另一端與所述第二彎曲波導的另一端通過所述第二直波導相連；所述第一彎曲波導與第二彎曲波導結構相同，并沿著第二直波導的中線對稱。本實用新型能夠使得波導長度在10μm到40μm變化時具有穩定的傳輸效率。

技術領域

本實用新型涉及硅光子器件技術領域，特別是涉及一種基于Y分支對稱結構的硅基馬赫曾德爾干涉儀。

背景技術

在過去的幾十年中，由于光通信及光互連日益增長的需求，硅光子技術得以迅速發展，同時因其具有結構緊湊，能耗低，CMOS工藝兼容以及高集成度等特性而成為近些年來的研究熱點。其中硅基馬赫曾德爾干涉儀是最基礎的硅光子器件，在硅基波分復用技術、高速硅基調制器、光開關等中起到重要作用。現有的硅基馬赫曾德爾干涉儀傳輸效率不穩定難以滿足不同應用的需求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于Y分支對稱結構的硅基馬赫曾德爾干涉儀，能夠使得波導長度在10μm到40μm變化時具有穩定的傳輸效率。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種基于Y分支對稱結構的硅基馬赫曾德爾干涉儀，包括輸入Y分支波導和輸出Y分支波導，所述輸入Y分支波導和輸出Y分支波導的結構相同，所述輸入Y分支波導的第一輸出端通過第一直波導與輸出Y分支波導的第一輸入端相連；所述輸入Y分支波導的第二輸出端與第一彎曲波導的一端相連，所述輸出Y分支波導的第二輸入端與第二彎曲波導的一端相連，所述第一彎曲波導的另一端與所述第二彎曲波導的另一端通過所述第二直波導相連；所述第一彎曲波導與第二彎曲波導結構相同，并沿著第二直波導的中線對稱。

所述輸入Y分支波導的第一輸出端和第二輸出端之間的距離與所述輸入Y分支波導輸入端的長度相等；所述輸出Y分支波導的第一輸入端和第二輸入端之間的距離與所述輸出Y分支波導的輸出端長度相等。

所述輸入Y分支波導的第一輸出端和第二輸出端之間的距離為5μm；所述輸出Y分支波導的第一輸入端和第二輸入端之間的距離為5μm。

所述第一彎曲波導的一端與另一端之間的距離與所述第一彎曲波導的長度比為3.05：4；所述第二彎曲波導的一端與另一端之間的距離與所述第二彎曲波導的長度比為3.05：4。

所述第一彎曲波導的一端與另一端之間的距離為3.05μm；所述第一彎曲波導的長度為4μm；所述第二彎曲波導的一端與另一端之間的距離為3.05μm；所述第二彎曲波導的長度為4μm。

所述第一彎曲波導和第二彎曲波導均為S型彎曲波導。

所述輸入Y分支波導和輸出Y分支波導在分支部分均采用弧形設計。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本實用新型與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本實用新型的Y分支波導在分支部分采用弧形設計，且通過S形彎曲波導使得器件整體的寬度和損耗均變小，通過Y分支及S形彎曲波導的參數的優化設計，使得波導長度在10μm到40μm變化時，其傳輸效率在96.3％以上，干涉譜線平坦，器件的消光比在12dB以上，并且在波導厚度和寬度在±20nm變化時，性能依然保持穩定。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型各部分長度示意圖；

圖3是本實用新型各部分寬度示意圖；

圖4是本實用新型的仿真結果圖；