[發明專利]混合模式轉換器及其制備方法

有效

• 申請號: 202110014152.7
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112558223B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 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: G02B6/14
• 分類號: G02B6/14
• 代理公司: 上海泰博知識產權代理有限公司 31451
• 代理人: 錢文斌

1.一種混合模式轉換器，其特征在于，所述混合模式轉換器包括：

第一模式轉換區，包括間隔排布的第一波導段和第二波導段；

第二模式轉換區，包括間隔排布的第三波導段和第四波導段，所述第三波導段與所述第一波導段相連接，所述第四波導段與所述第二波導段相連接；

第三模式轉換區，包括第五波導段和第六波導段，所述第五波導段與所述第三波導段相連接，所述第六波導段與所述第四波導段相連接，且所述第三模式轉換區還包括光柵區，兩側分別與所述第五波導段和所述第六波導段相連接，包括若干個間隔排布的凹槽；

第四模式轉換區，包括第七波導段，所述第七波導段與所述第五波導段、所述第六波導段及所述光柵區均連接；

自所述第一波導段輸入TE₀模式的入射光，自所述第二波導段輸入TE₀模式的入射光；且經過所述第一模式轉換區，所述第一波導段傳輸的TE₀模式比所述第二波導段傳輸的TE₀模式的有效折射率大，在第三模式轉換區實現TE₀模式向TE₁模式的轉換，自所述第七波導段輸出TE₀和TE₁的混合模式的光。

2.根據權利要求1所述的混合模式轉換器，其特征在于，相鄰所述凹槽之間的間隔為0.15μm-0.25μm；所述凹槽的長度為0.15μm-0.25μm；所述凹槽的寬度為0.05μm-0.15μm。

3.根據權利要求2所述的混合模式轉換器，其特征在于，所述凹槽沿其長度方向上間隔排布。

4.根據權利要求1所述的混合模式轉換器，其特征在于，所述第一波導段具有窄端面和寬端面，所述第二波導段具有窄端面和寬端面，所述第一波導段的寬端面與所述第三波導段相連接，所述第二波導段的窄端面與所述第四波導連接，所述第五波導段具有窄端面和寬端面，所述第六波導段具有窄端面和寬端面，所述第五波導段的寬端面與所述第三波導相連接，所述第六波導段的窄端面與所述第四波導段連接，所述第七波導段具有窄端面和寬端面，所述第七波導段的窄端面與所述第五波導段、所述第六波導段及所述光柵區連接。

5.根據權利要求4所述的混合模式轉換器，其特征在于，所述第一波導段的窄端面的寬度與所述第二波導段的寬端面的寬度相等；所述第三波導段各處寬度相同，所述第四波導段各處寬度相同。

6.根據權利要求4所述的混合模式轉換器，其特征在于，所述第一波導段與所述第二波導段的間距為0.50μm-0.60μm；所述第五波導段的寬端面與所述第六波導段的窄端面之間的距離為0.08μm-0.12μm；且所述第五波導段和所述第六波導段靠近所述第七波導段一側的部分側面相接觸構成所述光柵區。

7.根據權利要求4所述的混合模式轉換器，其特征在于，所述第一波導段的窄端面的寬度為0.40μm-0.50μm，所述第一波導段的寬端面的寬度為0.50μm-0.60μm，所述第二波導段的寬端面的寬度為0.40μm-0.50μm，所述第二波導段的窄端面的寬度為0.30μm-0.40μm；所述第五波導段的寬端面的寬度為0.50μm-0.60μm，所述第五波導段的窄端面的寬度為0.40μm-0.55μm，所述第六波導段的窄端面的寬度為0.30μm-0.40μm，所述第六波導段的寬端面的寬度為0.40μm-0.55μm，所述第七波導段的窄端面的寬度為0.80μm-1.05μm，所述第七波導段的寬端面的寬度為1.10μm-1.20μm。

8.根據權利要求4所述的混合模式轉換器，其特征在于，所述第一模式轉換區的長度為9μm-11μm；所述第二模式轉換區的長度為19μm-21μm；所述第三模式轉換區的長度為24μm-26μm；所述第四模式轉換區的長度為4μm-6μm。