[發明專利]一種帶有偏移和溝槽的S形彎曲波導

在審

• 申請號: 202110690109.2
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113311538A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 尚玉玲;郭文杰;何翔;李春泉;王佳奇;趙雅敏;周謹卓;謝文強
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G02B6/125
• 分類號: G02B6/125
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.本發明提出一種帶有偏移和溝槽的S形彎曲波導結構，其包括輸入直波導、兩段曲率相反且半徑相同的彎曲波導、輸出直波導、各波導連接處的偏移和填充有空氣的溝槽，其特征是所述帶有偏移和溝槽的S彎曲光波導結構在其輸入直波導和第一段彎曲波導段連接處、兩彎曲波導段連接處和第二彎曲波導段與輸出直波導段連接處分別引入一定的偏移，在兩個彎曲弧段外側分別加入兩個形狀相同的溝槽，溝槽內填充空氣介質，所述波導結構的芯寬一致，波導芯層和包層折射率差為0.01，彎曲波導段的彎曲半徑為1000～5000μm，溝槽寬度為0～5μm，溝槽內側與波導外側間距離為0～20μm。

2.按上述方案，所述的低折射率差聚合物S形彎曲波導，其特征在于所述的S形彎曲波導損耗滿足如下線性關系式：

其中BendingLoss表示S形波導的總彎曲損耗，P_in表示S形彎曲波導輸入直波導端口處輸入的功率,P_out表示S形彎曲波導輸出直波導端口處輸出的功率。

3.根據權利要求1所述帶有偏移和溝槽的S形彎曲波導，針對不同的彎曲半徑，在輸入直波導和第一段彎曲波導連接處的偏移和第二段彎曲波導與輸出直波導連接處的偏移量相同，第一段彎曲波導和第二段彎曲波導連接處的偏移大于直波到段與彎曲波導段連接處的偏移，最佳偏移量值的大小隨半徑的減小而增大。

4.根據權利要求1所述帶有偏移和溝槽的S形彎曲波導，針對不同的彎曲半徑，彎曲波導損耗值隨著溝槽距離S的增加呈波動變化，隨著彎曲半徑的增加，波動幅度減小，當溝槽寬度為5μm，曲半徑為1000～4000μm時，空氣溝槽內側與波導外側間距為3.5～5μm對應的彎曲損耗均小于1dB。

5.根據權利要求1所述帶有偏移和溝槽的S形彎曲波導，針對不同的彎曲半徑，損耗隨著的空氣溝寬度的增加而減小，當空氣溝槽內側與波導外側間距為5μm，彎曲半徑為1000～3000μm時，彎曲損耗均小于1dB。

6.根據權利要求1所述的帶有偏移和溝槽的S形彎曲波導，其特征在于所述的低折射率差S形聚合物彎曲波導在1550nm波長處包層折射率為1.53，芯層折射率為1.54，折射率差為0.01。

7.根據權利要求1所述的有偏移和溝槽的S形彎曲波導，其特征在于所述的低折射率差S形聚合物彎曲波導在1550nm波長處僅支持一個穩定的傳輸模式。