[发明专利]基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器

说明书

技术领域

本发明涉及偏振转换器，具体涉及基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器。

背景技术

偏振转换器是光通信中偏振复用的一个重要器件，目前使用的偏振转换器可归纳为两种，第一种是采用截面为L型或类似形状的波导，实现TM₀模与TE₀模的直接转换，第二种采用倒T型波导，实现TM₀模与TE₁模之间的转换，再利用非对称马赫曾德尔干涉仪（MZI）或者定向耦合器将TE₁模转换为TE₀模。目前存在的问题是：

1、制作直接实现TM₀模与TE₀模的转换的L型波导对对准加工精度有很高的要求，因此这种器件容差较小，不能保证成品率；

2、对于倒T型波导后面连接非对称MZI，由于器件个数较多，难免给设计增加难度，同时多器件连接会引入额外的插损并使带宽减小；对于倒T型波导后面连接定向耦合器，由于定向耦合器对两根波导间的带隙比较敏感，所以对加工精度也有较高要求，成品率较低。

有鉴于此，有必要提供一种基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是：为了解决的现有的偏振转换器存在对加工精度要求高、设计难度大及成品率低的问题，本发明提供一种基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器，其特征在于，对于以高阶偶数阶TE模为过渡模的偏振转换器，包括呈双层排列宽度非对称且宽度变化的脊波导和slab波导和呈宽度对称或非对称且宽度变化的条波导，所述脊波导设置在所述slab波导的上端且与所述slab波导的两端对齐；对于以高阶奇数阶TE模为过渡模的偏振转换器，包括呈双层排列宽度对称或非对称且宽度变化的脊波导和slab波导和呈宽度非对称且宽度变化的条波导，所述脊波导设置在所述slab波导的上端且与所述slab波导的两端对齐；

TM₀模自所述脊波导和所述slab波导的左端形成的入射口入射，经过所述脊波导和所述slab波导转化为高阶TE模，所述高阶TE模从所述脊波导和所述slab波导的右端形成的出射口射出并输入到所述条波导，所述高阶TE模通过所述条波导后转化为TE₀模输出；

反之，所述TE₀模自所述条波导右端的入射口射入，经过所述条波导后转化为高阶TE模，所述高阶TE模从所述条波导左端的出射口射出并输入到所述脊波导和所述slab波导，所述高阶TE模通过所述脊波导和所述slab波导后转化成TM₀模，并从所述脊波导和所述slab波导的左端形成的出射口输出。

如上所述的基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器，其特征在于，对于以高阶偶数阶TE模为过渡模和以高阶奇数阶TE模为过渡模的振转换器对各个部分波导的对称性要求有所不同。

如上所述的基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器，其特征在于，所述以高阶偶数阶TE模为过渡模的振转换器要求所述脊波导和所述slab波导必须为宽度非对称波导，而所述条波导是宽度对称或非对称波导。

如上所述的基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器，其特征在于，所述以高阶奇数阶TE模为过渡模的振转换器要求所述脊波导和所述slab波导是宽度对称或非对称波导，所述脊波导和所述slab波导同时宽度对称或同时宽度非对称，而所述条波导必须是宽度非对称波导。

如上所述的基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器，其特征在于，对于以高阶偶数阶TE模为过渡模的振转换器，所述脊波导和所述slab波导均可由多段宽度变化率不同的非对称波导依次连接组合而成，或者是宽度平滑变化的独段非对称波导；所述脊波导和所述slab波导两端分别对齐，且两端宽度分别相等；所述脊波导的宽度在除左右两端口外的地方应该小于所述slab波导的宽度。

如上所述的基于以高阶TE模为过渡模式的偏振转换器，其特征在于，对于以高阶偶数阶TE模为过渡模的振转换器，所述条波导均可由多段宽度变化率不同的非对称波导依次连接组合而成，或者是宽度平滑变化的独段非对称波导。