[发明专利]光功率分离器

说明书

技术领域

本公开所呈现的实施例一般地涉及光功率分离器(耦合器)，并且更 具体地涉及具有可以更可靠地制造有用设备的架构的光功率分离器(耦合 器)。

背景技术

波导光学器件中的基本组件是光分离器(通常被称为Y形分离器)， 该光分离器在两个单独输出波导之间平均地划分输入波导中的光功率(或 在耦合器中将两个输入组合为单一波导)。光分离器通常在调制器中被用 作3-dB耦合器。一个示例是光分离器结合马赫曾德尔干涉仪(MZI)使 用。在MZI应用中，通常使用两个3-dB分离器，一个在输入侧(分离功 能)并且一个在输出侧(组合功能)。Y形分离器的效能可以影响光学设 备的整体性能。

改进的Y形分离器设计将更少地依赖物理对称，并且将对层厚度和其 他类型的制造变型较不敏感。

附图说明

本专利或申请文件包括至少一幅彩色绘制的附图。具有(一幅或多 幅)彩色附图的本专利或专利申请公布的副本将基于请求和支付必要费用 由官方(Office)来提供。

由此，在本公开的上述特征可以被更详细地理解的方式下，本公开的 更具体的描述(上面简要总结的)可以参考实施例进行，一些实施例在附 图中被示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本公开的典型实施例， 并且因为本公开可以允许其他等同有效的实施例，所以不认为附图限制了 本公开的范围。

图1A是示出根据本文所公开的一个实施例的光分离器的等距视图。

图1B是参考图1A所公开的实施例的平面图。

图1C-1E示出了图1A和1B的实施例的波导沿图1B示出的剖面线的 横截面面积。

图1F-1H示出了图1A-1E的实施例中的模式演进行为。

图2示出了根据本文所公开的一个实施例的光功率分离器的平面图。

图3示出了根据本文所公开的一个实施例的光功率分离器的平面图。

图4示出了根据本文所公开的一个实施例的光功率分离器的平面图。

图5A是根据本文所公开的一个实施例的光分离器的横截面视图。

图5B是根据本文所公开的一个实施例的用于制造图5A中的光分离器 的流程图。

图6是根据本文所公开的一个实施例的光分离器的横截面视图，其示 出了肋形(ribbed)波导。

为了便于理解，使用的相同的参考编号以在可能的情况下指定共通于 附图的相同的元件。可以预期的是，一个实施例中所公开的元件可以无需 具体描述而在其他实施例中被有益地利用。

具体实施方式

概述

本公开的一个实施例包括将光束分离到两个单独路径的设备，该设备 对制造变型具有弱化的敏感性。设备包括输入波导、第一输出波导、和第 二输出波导，其中一个输出波导是输入波导的延续，而另一个输出波导与 输入波导和所述一个输出波导隔开。每个输出波导包括锥形，该锥形将射 入输入波导的单峰主导模式的光过渡为双峰模式，两个输出波导中的每一 个输出波导都有一个单峰。两个输出波导不是物理连接的，由此还互相提 供电隔离。设备作为3-dB分离器(Y形分离器)进行操作，该3-dB分离 器在两个输出波导之间平分输入光能量。类似地，设备还可以起到将两个 光束组合到单一路径的作用(耦合器)。

本公开的实施例允许波导中的光能量在两个单独输出波导之间被平 分，或从两个单独输出波导被组合至单一波导。该设计利用绝热性模式演 进并且不要求沿设备的整个长度的物理对称，由此它消除了对制造变型的 敏感性的主要来源。因为实施例利用绝热性模式演进并且不依赖于沿设备 长度的物理对称，所以除了提供输出波导之间的电隔离，该设备可以具有 极低损耗、低背反射、大的操作带宽和对制造变型的高容忍度。当设备被 用于诸如可变光衰减器(VOA)或MZI之类的有源设备中时，电隔离是 期望的特征。