[發明專利]制造容差和寬帶偏振分路器和旋轉器

在審

• 申請號: 202210593643.6
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN115201964A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 林世云;李真型
• 申請（專利權）人: 菲尼薩公司
• 主分類號: G02B6/126
• 分類號: G02B6/126;G02B6/122;G02B6/27
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

一種偏振分路器旋轉器包括：基板；形成在基板中的初級貫通波導(WG1)，其在底部區域(110)上方具有定制的錐形頂部區域(108)；形成在基板中的具有定制主體形狀的次級交叉波導(WG2)；以及位于初級貫通波導(WG1)和次級交叉波導(WG2)之間的間隙(102)。定制的錐形頂部區域(108)迫使TM模式轉換為TE模式并交叉進入次級交叉波導(WG2)。

交叉引用

本申請是申請號為201880063360.2的發明專利申請的分案申請。

本申請要求于2017年7月27日提交的美國臨時申請第62/537,786號的優先權，通過具體引用將該臨時申請作為整體結合在此。

背景技術

除非本文另有說明，否則本文描述的材料不是本申請中權利要求的現有技術，并且由于包含在本部分中而不能承認其是現有技術。

偏振分路器旋轉器(PSR)可以用作Si和Si/SiN混合平臺上的光子集成電路(PIC)的有用部件。集成光學裝置和電路通常對偏振敏感，通常僅設計用于TE模式。這樣，輸入光的TM模式可被轉換為TE模式。偏振不敏感電路可以使用高性能PSR將TE/TM輸入光的組合分離和旋轉為僅TE光。

通常，輸入的光可以同時包括TM模式和TE模式，但是當耦合到PIC時，優選TE模式。將TE和TM分離，并將TM轉換為TE，并將兩者都提供給以相同偏振操作的相同裝置。以前，PSR裝置可包括Si/SiN混合平臺，其Si基板上方有SiO₂區域，而SiO₂區域則具有與Si波導分開的SiN波導(通過SiO₂光耦合)。在一個選擇中，可以將TM模式從TE模式中分離出來，然后旋轉以將分離的TM模式轉換為TE模式。另一個選擇是在偏振旋轉裝置(PR)中將TM模式轉換為更高模式的TE(TE01)，并在肋波導結構中進行轉換，在偏振分離器(PS)中將TE01與TE分離，然后在第二個波導中將TE01轉換為TE00。然而，由于復雜的模式轉換和設計，這些方法具有有限的制造公差、較小的帶寬和較低的消光比，這可能是不利的。

本文所要求保護的主題不限于解決上述任何缺點或僅在諸如上述環境中操作的實施方式。而是，提供此背景僅用于說明可以實踐本文描述的一些實施方式的技術領域的一個示例。

發明內容

在一些實施方式中，偏振分路器旋轉器(PSR)可包括：基板；形成在基板中的初級貫通波導，所述初級貫通波導具有貫通第一端，所述貫通第一端具有貫通第一寬度和貫通第一厚度，所述初級貫通波導具有貫通主體，所述貫通主體具有從貫通第一端延伸至貫通第二端的加寬錐度，所述貫通第二端具有大于貫通第一寬度的貫通第二寬度，所述貫通第二端的至少一部分具有小于貫通第一厚度的貫通第二厚度，貫通主體具有朝著貫通第二端延伸的頂部和延伸至貫通第二端的底部，所述底部具有從貫通第一端至貫通第二端的加寬錐度，所述頂部具有從貫通第一端朝向貫通第二端的變窄錐度，暴露出底部的表面，底部的暴露表面具有從貫通第一端朝向貫通第二端的加寬錐度；形成在基板中的次級交叉波導，所述次級交叉波導具有交叉第一端，所述交叉第一端具有交叉第一寬度和交叉厚度，所述次級交叉波導具有交叉主體，所述交叉主體具有從交叉第一端延伸至交叉第二端的加寬錐度，所述交叉第二端具有大于交叉第一寬度的交叉第二寬度，所述交叉第二端具有所述交叉厚度；以及初級貫通波導和次級交叉波導之間的間隙。