[發明專利]光功率分束器的錐形波導區設計方法及光功率分束器

有效

• 申請號: 202110582047.3
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113325514B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 廖涵;佘小娟;黃海陽;趙瑛璇;甘甫烷
• 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: G02B6/122
• 分類號: G02B6/122;G02B6/125;G02B6/13
• 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

1.一種光功率分束器的錐形波導區設計方法，其特征在于，包括：

步驟(1)：將錐形波導區的初始二維幾何形狀數字化為若干個幾何參數點；

步驟(2)：根據光功率分束器不同的光功率分配比，以多個預設波長點的傳輸效率作為目標優化函數，對所述若干個幾何參數點進行多次迭代來優化錐形波導區的初始二維幾何形狀；

所述步驟(2)具體為：根據光功率分束器不同的光功率分配比，將多個預設波長點的傳輸效率作為目標優化函數，通過伴隨形狀優化法計算每個幾何參數點的形狀導數，并通過多次迭代來優化錐形波導區的初始二維幾何形狀；

步驟(3)：根據光功率分束器不同的光功率分配比和所述多個預設波長點的傳輸效率，確定所述錐形波導區的最終二維幾何形狀；

所述步驟(3)中確定所述錐形波導區的最終二維幾何形狀，具體為：通過樣條插值法將所述若干個幾何參數點連起來得到錐形波導區的最終二維幾何形狀。

2.根據權利要求1所述的光功率分束器的錐形波導區設計方法，其特征在于，所述步驟(1)中將錐形波導區的初始二維幾何形狀數字化為若干個幾何參數點時，還包括：每個幾何參數點的橫坐標恒定且間隔相等。

3.根據權利要求1所述的光功率分束器的錐形波導區設計方法，其特征在于，所述步驟(2)中的多個預設波長點為多個波長范圍在1300nm-1800nm的波長點。

4.根據權利要求1所述的光功率分束器的錐形波導區設計方法，其特征在于，所述步驟(2)和步驟(3)中光功率分束器不同的光功率分配比包括：5：5、6：4、7：3、8：2或9：1。

5.一種光功率分束器，其特征在于，包括采用如權力要求1-4中任一所述光功率分束器的錐形波導區設計方法設計的錐形波導區、與所述錐形波導區的輸入端連接的輸入波導，以及與所述錐形波導區的輸出端連接的第一輸出波導和第二輸出波導；所述輸入波導用于將輸入的光信號通過所述錐形波導區傳輸至所述第一輸出波導和第二輸出波導。

6.根據權利要求5所述的光功率分束器，其特征在于，所述錐形波導區的寬度為0.5μm～1.2μm、長度小于或等于2μm。