[發(fā)明專(zhuān)利]一種可調(diào)諧型模式轉(zhuǎn)換器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110916096.6
• 申請(qǐng)日: 2021-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113625393B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王希斌;孫士杰;林柏竹;楊凱迪;朱穆;張大明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B6/12
• 分類(lèi)號(hào): G02B6/12
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠(yuǎn)

1.一種可調(diào)諧型模式轉(zhuǎn)換器，其特征在于：整個(gè)器件基于MZI光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，從左至右沿光的傳播方向，依次由輸入少模直波導(dǎo)(1)，第一3-dB Y分支分束器(2)，兩條平行的第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，兩個(gè)相同的第二3-dB Y分支分束器(5)和第三3-dB Y分支分束器(6)，四條平行的單模波導(dǎo)第一調(diào)制臂(7)、第二調(diào)制臂(8)、第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)，兩個(gè)相同的第二3-dB Y分支耦合器(11)和第三3-dB Y分支耦合器(12)，兩條平行的第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)，第一3-dB Y分支耦合器(15)，輸出少模直波導(dǎo)(16)以及第一加熱電極(17)、第二加熱電極(18)、第三加熱電極(19)、第四加熱電極(20)構(gòu)成；

從下到上，輸入少模直波導(dǎo)(1)和輸出少模直波導(dǎo)(16)，第一3-dB Y分支分束器(2)和第一3-dB Y分支耦合器(15)，第一輸入直波導(dǎo)(3)、第二輸入直波導(dǎo)(4)、第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)，第一調(diào)制臂(7)、第二調(diào)制臂(8)、第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)，第二3-dB Y分支分束器(5)和第二3-dB Y分支耦合器(11)，第三3-dB Y分支分束器(6)和第三3-dB Y分支耦合器(12)，依次由硅片襯底(31)、在硅片襯底(31)上通過(guò)熱氧化法生長(zhǎng)的二氧化硅下包層(32)、在二氧化硅下包層(32)上制備的條形結(jié)構(gòu)的光波導(dǎo)芯層(33)、在光波導(dǎo)芯層(33)上制備的聚合物上包層(34)組成；在聚合物上包層(34)上，在與第一調(diào)制臂(7)、第二調(diào)制臂(8)、第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)對(duì)應(yīng)的位置制備有第一加熱電極(17)、第二加熱電極(18)、第三加熱電極(19)和第四加熱電極(20)；

輸入少模直波導(dǎo)(1)和輸出少模直波導(dǎo)(16)的長(zhǎng)度a1和a1’相等為0.5～1.5cm，第一輸入直波導(dǎo)(3)、第二輸入直波導(dǎo)(4)、第一輸出直波導(dǎo)(13)、第二輸出直波導(dǎo)(14)的長(zhǎng)度a2、a2’、a2”、a2”’相等為300～1000μm；第一調(diào)制臂(7)、第二調(diào)制臂(8)、第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)的長(zhǎng)度a3、a3’、a3”、a3”’相等為0.1～2cm；第一加熱電極(17)、第二加熱電極(18)、第三加熱電極(19)、第四加熱電極(20)的長(zhǎng)度a4、a4’、a4”、a4”’相等為0.1～2cm；第一3-dB Y分支分束器(2)和第一3-dB Y分支耦合器(15)的Y分支兩分支之間的間隙W相等為0.1～0.5μm，分支角度θ相等為0.5～1.5°；第二3-dB Y分支分束器(5)、第三3-dB Y分支分束器(6)、第二3-dB Y分支耦合器(11)、第三3-dB Y分支耦合器(12)的Y分支兩分支之間的間隙W1相等為0.05～0.5μm，分支角度θ1相等為0.5～1.5°；硅片襯底(31)的厚度為0.5～1mm，二氧化硅下包層(32)的厚度為13～17μm，光波導(dǎo)芯層(33)的厚度為1～5μm，上包層(34)的厚度為4～10μm；第一加熱電極(17)、第二加熱電極(18)、第三加熱電極(19)和第四加熱電極(20)厚度相等為50～150nm；輸入少模直波導(dǎo)(1)和輸出少模直波導(dǎo)(16)的寬度相等為7～10μm，第一3-dB Y分支分束器(2)、第一3-dB Y分支耦合器(15)、第一輸入直波導(dǎo)(3)、第二輸入直波導(dǎo)(4)、第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)的寬度相等，為3～5μm；第二3-dB Y分支分束器(5)、第二3-dB Y分支耦合器(11)、第三3-dB Y分支分束器(6)、第三3-dB Y分支耦合器(12)、第一調(diào)制臂(7)、第二調(diào)制臂(8)、第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)的寬度相等，為1.5～2.5μm；第一加熱電極(17)、第二加熱電極(18)、第三加熱電極(19)和第四加熱電極(20)的寬度相等，為3～10μm；

當(dāng)輸入TE0模式且無(wú)外加調(diào)制情況下，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成與第一輸入直波導(dǎo)(3)中相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中；第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第二輸入直波導(dǎo)(4)中相同的TE0模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中；第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的光經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的光為相位相同的TE0模式，因此輸出光為T(mén)E0模式；

當(dāng)輸入TE0模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)；第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)都輸出的TE0模式且與原TE0模式相位相反，兩調(diào)制臂中的光經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成與第一輸入直波導(dǎo)(3)中的TE0模式相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中；第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第二輸入直波導(dǎo)(4)中相同的TE0模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中；第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的光經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE0模式的光能量相同，相位相反，因此耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE1模式；

當(dāng)輸入TE0模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第四調(diào)制臂(10)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)；第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相位相反，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成TE1模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中；第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于對(duì)第四調(diào)制臂(10)進(jìn)行調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相反，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第一輸出直波導(dǎo)(13)中的TE1模式相位相反的TE1模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE1模式的光能量相同，相位相反，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE2模式；

當(dāng)輸入TE0模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第三調(diào)制臂(9)進(jìn)行調(diào)制，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相位相反，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成TE1模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中；第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于對(duì)第三調(diào)制臂(9)進(jìn)行調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相反，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第一輸出直波導(dǎo)(13)中的TE1模式相位相同的TE1模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE1模式的光能量相同，相位相同，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE3模式；

當(dāng)輸入TE1模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)進(jìn)行調(diào)制，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相位相同且與輸入的第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光相位相反，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成與第一輸入直波導(dǎo)(3)中相位相反的TE0模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位不變，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第二輸入直波導(dǎo)(4)中的TE0模式相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE0模式的光能量相同，相位相同，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE0模式；

當(dāng)輸入TE1模式且無(wú)調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第二3-dBY分支耦合器(11)耦合成與第一輸入直波導(dǎo)(3)中相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第二輸入直波導(dǎo)(4)中相同的TE0模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的光經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的光為相位相反的TE0模式，因此輸出光為T(mén)E1模式；

當(dāng)輸入TE1模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第三調(diào)制臂(9)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相相反，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成TE1模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于對(duì)第三調(diào)制臂(9)進(jìn)行調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相反，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第一輸出直波導(dǎo)(13)中的TE1模式相位相反的TE1模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE1模式的光能量相同，相位相反，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE2模式；

當(dāng)輸入TE1模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第四調(diào)制臂(10)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相位相反，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成TE1模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于對(duì)第四調(diào)制臂(10)進(jìn)行調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相反，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第一輸出直波導(dǎo)(13)中的TE1模式相位相同的TE1模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE1模式的光能量相同，相位相同，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE3模式；

當(dāng)輸入TE2模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第四調(diào)制臂(10)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相反的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相位相同，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成TE0模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于對(duì)第四調(diào)制臂(10)進(jìn)行調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相同，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第一輸出直波導(dǎo)(13)中的TE0模式相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE0模式的光能量相同，相位相同，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE0模式；

當(dāng)輸入TE2模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第三調(diào)制臂(9)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相反的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相位相同，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成TE0模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于對(duì)第三調(diào)制臂(9)進(jìn)行調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相同，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第一輸出直波導(dǎo)(13)中的TE0模式相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE0模式的光能量相同，相位相反，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE1模式；

當(dāng)輸入TE2模式并無(wú)調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相反的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第二3-dBY分支耦合器(11)耦合成與第一輸入直波導(dǎo)(3)中相同的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第二輸入直波導(dǎo)(4)中相同的TE1模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的光經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的光為相位相反的TE1模式，因此輸出光為T(mén)E2模式；

當(dāng)輸入TE2模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相反的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相位相反，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成與第一輸入直波導(dǎo)(3)中相位相反的TE1模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相反，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第二輸入直波導(dǎo)(4)中的TE1模式相位相同的TE1模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE1模式的光能量相同，相位相同，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE3模式；

當(dāng)輸入TE3模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第三調(diào)制臂(9)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相同的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相相同，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成TE0模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于對(duì)第三調(diào)制臂(9)進(jìn)行調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相同，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第一輸出直波導(dǎo)(13)中的TE0模式相位相同的TE0模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE0模式的光能量相同，相位相同，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE0模式；

當(dāng)輸入TE3模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第四調(diào)制臂(10)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相同的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相位相同，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成TE0模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于對(duì)第四調(diào)制臂(10)進(jìn)行調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相同，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第一輸出直波導(dǎo)(13)中的TE0模式相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE0模式的光能量相同，相位相反，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE1模式；

當(dāng)輸入TE3模式并對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)進(jìn)行調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相同的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于對(duì)第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)進(jìn)行調(diào)制，第一調(diào)制臂(7)輸出的光與第二調(diào)制臂(8)輸出的光相位相反，經(jīng)第二3-dB Y分支耦合器(11)耦合成與第一輸入直波導(dǎo)(3)中相位相反的TE1模式輸入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，第三調(diào)制臂(9)與第四調(diào)制臂(10)中的光的相位相反，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第二輸入直波導(dǎo)(4)中的TE1模式相位相同的TE1模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的TE1模式的光能量相同，相位相反，因此經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入到輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中產(chǎn)生TE2模式；

當(dāng)輸入TE3模式且無(wú)調(diào)制時(shí)，光從輸入少模直波導(dǎo)(1)輸入，經(jīng)第一3-dB Y分支分束器(2)分成兩束相位相同的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸入直波導(dǎo)(3)和第二輸入直波導(dǎo)(4)，第一輸入直波導(dǎo)(3)中的光又經(jīng)第二3-dB Y分支分束器(5)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第一調(diào)制臂(7)和第二調(diào)制臂(8)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第二3-dBY分支耦合器(11)耦合成與第一輸入直波導(dǎo)(3)中相同的TE1模式的光進(jìn)入到第一輸出直波導(dǎo)(13)當(dāng)中，第二輸入直波導(dǎo)(4)中的光經(jīng)第三3-dB Y分支分束器(6)分成兩束相位相反的TE0模式的光進(jìn)入到第三調(diào)制臂(9)和第四調(diào)制臂(10)當(dāng)中，由于無(wú)調(diào)制，兩束調(diào)制臂中的光經(jīng)第三3-dB Y分支耦合器(12)耦合成與第二輸入直波導(dǎo)(4)中相同的TE1模式的光進(jìn)入到第二輸出直波導(dǎo)(14)當(dāng)中，第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的光經(jīng)第一3-dB Y分支耦合器(15)耦合進(jìn)入輸出少模直波導(dǎo)(16)當(dāng)中，由于第一輸出直波導(dǎo)(13)和第二輸出直波導(dǎo)(14)中的光為相位相同的TE1模式，因此輸出光為T(mén)E3模式。