[發(fā)明專利]一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器

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• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113671720A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 潘盼;聞軍;查申龍;馬宏亮;占生寶
• 申請（專利權）人: 安慶師范大學
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 沈楊

1.一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，包括：

輸入波導(1)、第一多模干涉儀(2)、第一波導(3)、第二波導(4)、第二多模干涉儀(5)、第一輸出波導(6)和第二輸出波導(7)；

所述輸入波導(1)與第一多模干涉儀(2)直接連接，所述輸入波導(1)通過第一多模干涉儀(2)分別與第一波導(3)、第二波導(4)連接，所述第一波導(3)和所述第二波導(4)均與第二多模干涉儀(5)連接，所述第二多模干涉儀(5)分別與第一輸出波導(6)和第二輸出波導(7)連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，所述第一波導(3)為寬臂型淺脊波導，所述寬臂型淺脊波導由InP襯底(8)、InP緩沖層(9)、InGaAsP芯層(10)、InP覆蓋層(11)組成；所述第二波導(4)為窄臂型深脊波導，所述窄臂型深脊波導由InP襯底(8)、InP緩沖層(9)、InGaAsP芯層(10)、InP覆蓋層(11)組成。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，所述第一波導(3)的寬度為5.5微米，所述第二波導(4)的寬度為4微米。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，第一多模干涉儀(2)為1×2多模干涉儀。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，第二多模干涉儀(5)為2×2多模干涉儀。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，臂長計算公式為：

(Δn)_TE·L＝N·λ

其中L為臂長，λ為工作波長，N和M分別為正整數(shù)。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，偏振消光比的公式為：

其中，P_TE/P_TM分別是TE/TM偏振光的輸出光功率。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，損耗(IL)的公式為：

其中，P_TE/P_TM分別是TE/TM偏振光的輸出光功率，P_input是輸入光功率。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，波導制作工藝如下：

(1)在InP襯底(8)片上依次沉積生長5微米厚度的InP緩沖層(9)、0.5微米厚度的InGaAsP芯層(10)和1.5微米厚度的InP覆蓋層(11)；

(2)先對器件整體進行一次淺刻蝕，即刻蝕1.7微米，芯層只刻蝕了0.2微米，形成淺脊波導結構；

(3)再將寬臂區(qū)域保護后進行二次刻蝕，刻蝕深度大于1.5微米，即刻透緩沖層，形成強限制深脊型波導。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種基于雙非對稱臂馬赫-曾德干涉儀的InP偏振分束器，其特征在于，步驟(1)中的InP緩沖層(9)、InGaAsP芯層(10)、InP覆蓋層(11)的折射率分別為3.169、3.253、3.169。