[发明专利]用于光耦合器的系统和方法

权利要求书

1.一种光定向耦合器，其特征在于，包括：

输入端子，其用于接收输入光信号；

光学地耦合到所述输入端子的第一耦合器，其中所述第一耦合器具有第一耦合长度，并且其中所述第一耦合器用于将所述输入光信号的第一部分耦合到第一光支线且将所述输入光信号的第二光部分耦合到第二光支线，其中所述第一光支线用于对所述光信号的所述第一部分进行移相以产生第一相移信号，其中所述第二光支线用于对所述光信号的所述第二部分进行移相以产生第二相移信号，并且其中所述第一相移信号具有相对于所述第二相移信号的相位差；以及

第二耦合器，其用于接收所述第一相移信号和所述第二相移信号并且用于将第一输出光信号输出到第一输出端，其中所述第二耦合器具有第二耦合长度，其中对于在跨越约40nm的波长范围上的横电(TE)偏振光和横磁(TM)偏振两者，所述输入光信号对第二输出端的串扰低于约-15dB。

2.根据权利要求1所述的光定向耦合器，其特征在于，所述第一耦合长度为约21.2μm，其中所述第二耦合长度为约41.5μm，并且其中所述相移为约0.17μm。

3.根据权利要求1所述的光定向耦合器，其特征在于，在约100nm的波长范围上所述输入光信号对所述第二输出端的所述串扰为低于约-15dB。

4.根据权利要求1所述的光定向耦合器，其特征在于，所述波长范围为从1260nm到1360nm。

5.根据权利要求1所述的光定向耦合器，其特征在于，所述第一耦合器包括：

第一硅波导；以及

第二硅波导，其与所述第一硅波导隔开约300nm的间隔。

6.根据权利要求5所述的光定向耦合器，其特征在于，所述第一硅波导具有220nm的高度、340nm的宽度和50nm的肋高。

7.根据权利要求1所述的光定向耦合器，其特征在于，所述光定向耦合器集成在绝缘体上硅(SOI)衬底上。

8.根据权利要求1所述的光定向耦合器，其特征在于，所述第一支线具有第一长度，所述第二支线具有第二长度，并且所述第一长度不等于所述第二长度。

9.根据权利要求1所述的光定向耦合器，其特征在于，所述第一支线具有第一折射率，所述第二支线具有第二折射率，并且所述第一折射率不等于所述第二折射率。

10.一种光开关，其特征在于，包括：

第一定向耦合器，其用于接收输入光信号且产生所述输入光信号的第一部分和所述输入光信号的第二部分，其中对于在跨越约40nm的波长范围上的横电(TE)模式和横磁(TM)模式两者，所述输入光信号的所述第一定向耦合器对所述光信号的所述第二部分的透射低于约-15dB；

第一支线，其用于接收所述输入光信号的所述第一部分且产生第一经移相光信号；

第二支线，其用于接收所述输入光信号的所述第二部分且产生第二经移相光信号；以及

第二定向耦合器，其用于接收所述第一经移相光信号和所述第二经移相光信号。

11.根据权利要求10所述的光开关，其特征在于，所述第一定向耦合器包括：

第一耦合器，其中所述第一耦合器具有第一耦合长度，其中所述第一耦合器用于接收所述输入光信号并且将第一经耦合光信号耦合到第一光支线且将第二经耦合光信号耦合到第二光支线，其中所述第一光支线用于对所述第一经耦合光信号进行移相以产生第一相移信号，其中所述第二光支线用于对所述第二经耦合光信号进行移相以产生第二相移信号，并且其中所述第一相移信号具有相对于所述第二相移信号的第一相位差；以及

第二耦合器，其用于接收所述第一相移信号和所述第二相移信号，并且用于输出所述光信号的所述第一部分和所述光信号的所述第二部分，其中所述第二耦合器具有第二耦合长度。