[發(fā)明專利]一種基于亞波長(zhǎng)光柵的超緊湊型陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210247517.5
• 申請(qǐng)日: 2022-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN114755759A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒喜華;解長(zhǎng)健;謝小軍;潘煒;閆連山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/12
• 分類號(hào): G02B6/12
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

1.一種基于亞波長(zhǎng)光柵的超緊湊型陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器，其特征在于，由硅基器件輸入波導(dǎo)(1)、第一平板波導(dǎo)(2)、亞波長(zhǎng)光柵型陣列波導(dǎo)(3)、第二平板波導(dǎo)(4)以及輸出波導(dǎo)(5)順次連接組成；

所述輸入波導(dǎo)(1)具有1個(gè)端口；輸出波導(dǎo)(5)具有8個(gè)端口；

所述亞波長(zhǎng)光柵型陣列波導(dǎo)(3)由50個(gè)具有相等長(zhǎng)度差ΔL的條形亞波長(zhǎng)光柵組成；每一個(gè)條形亞波長(zhǎng)光柵作為等效均勻波導(dǎo)；

所述第一平板波導(dǎo)(2)和第二平板波導(dǎo)(4)的基本結(jié)構(gòu)為一個(gè)羅蘭圓，即一個(gè)半徑為R的圓以及半徑為R/2的內(nèi)切圓組成，且兩個(gè)平板波導(dǎo)為對(duì)稱設(shè)計(jì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于亞波長(zhǎng)光柵的超緊湊型陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器，其特征在于，所述條形亞波長(zhǎng)光柵的寬度為1μm，衍射階數(shù)為10；相鄰條形亞波長(zhǎng)光柵之間的距離為1.5μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于亞波長(zhǎng)光柵的超緊湊型陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器，其特征在于，采用標(biāo)準(zhǔn)SOI晶圓設(shè)計(jì)：基底和上包層采用2μm厚二氧化硅材料，主體波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)采用220nm厚的硅材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于亞波長(zhǎng)光柵的超緊湊型陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器，其特征在于，所述相鄰條形亞波長(zhǎng)光柵的長(zhǎng)度差ΔL的由下式計(jì)算：

其中，m為陣列波導(dǎo)光柵的衍射階數(shù)，λ₀為中心波長(zhǎng)，n_c為陣列波導(dǎo)的模式有效折射率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于亞波長(zhǎng)光柵的超緊湊型陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器，其特征在于，所述羅蘭圓構(gòu)成的平板波導(dǎo)的半徑R與陣列波導(dǎo)光柵的衍射階數(shù)m滿足以下兩式：

其中，d_io為輸入輸出波導(dǎo)間距，n_s為自由傳播區(qū)波導(dǎo)的模式有效折射率，d_g為陣列波導(dǎo)間距，N_ch為輸出通道數(shù)，λ₀為中心波長(zhǎng)，n_c為陣列波導(dǎo)的模式有效折射率，Δλ為信道間隔，n_g為陣列波導(dǎo)的模式群折射率。