[发明专利]用于耦合具有相异模场直径的波导的方法和相关设备、部件与系统

权利要求书

1.一种波导耦合组件，其包括：

输入波导，所述输入波导具有第一模；

过渡波导，所述过渡波导包括：

具有第二模的第一过渡波导区段，第一输出波导的所述第一过渡波导区段被设置成紧邻于所述输入波导，以使得在所述输入波导与所述第一过渡波导区段之间实现相位匹配条件，从而将所述输入波导迅衰地耦合至所述过渡波导的所述第一过渡波导区段；

第二过渡波导区段，所述第二过渡波导区段具有大于所述第一过渡波导区段的所述第二模的第三模；和

锥形区段，所述锥形区段光学地连接在所述第一过渡波导区段与所述第二过渡波导区段之间，以使得所述第一过渡波导区段的所述第二模由所述锥形区段转换至所述第二过渡波导区段的所述第三模。

2.如权利要求1所述的波导耦合组件，其中所述输入波导被设置在基板中。

3.如权利要求1所述的波导耦合组件，其中所述过渡波导被设置在基板中。

4.如权利要求1所述的波导耦合组件，其中所述输入波导的所述第一模是所述输入波导的基模，所述基模具有第一有效折射率；并且

所述第一过渡波导区段的所述第二模是所述第一过渡波导区段的基模，所述基模具有等于所述输入波导的所述基模的所述第一有效折射率的第二有效折射率。

5.如权利要求1所述的波导耦合组件，其中所述输入波导的所述第一模等于所述过渡波导的所述第二过渡波导区段的所述第三模。

6.如权利要求5所述的波导耦合组件，其中所述第一模是所述输入波导的基模；并且

所述第三模是所述过渡波导的所述第二过渡区段的基模。

7.如权利要求1所述的波导耦合组件，其进一步包括具有至少一个第四模的输出波导，所述输出波导被设置成紧邻于所述过渡波导的所述第二过渡区段，以使得在所述第二过渡波导区段与所述输出波导之间实现相位匹配条件，从而将所述过渡波导的所述第二过渡波导区段迅衰地耦合至所述输出波导。

8.如权利要求7所述的波导耦合组件，其中所述输出波导被设置在基板中。

9.如权利要求7所述的波导耦合组件，其中所述输入波导的所述第一模是所述输入波导的基模，所述基模具有第一有效折射率；

所述第一过渡波导区段的所述第二模是所述第一过渡波导区段的较高阶模，所述较高阶模具有等于所述输入波导的所述基模的所述第一有效折射率的第二有效折射率；

所述第二过渡波导区段的所述第三模具有第三有效折射率；并且

所述输出波导的所述第四模是所述输出波导的基模，所述基模具有等于所述第二过渡波导区段的所述第三模的所述第三有效折射率的第四有效折射率。

10.如权利要求7所述的波导耦合组件，其中所述输入波导的所述第一模等于所述输出波导的所述第四模。

11.如权利要求10所述的波导耦合组件，其中所述第一模是所述输入波导的基模；并且

所述第四模是所述输出波导的基模。

12.一种迅衰地耦合多个波导的方法，所述方法包括：

提供输入波导，所述输入波导具有第一模；

提供过渡波导，所述过渡波导包括：

第一过渡波导区段，所述第一过渡波导区段具有第二模，

第二过渡波导区段，所述第二过渡波导区段具有大于所述第一过渡波导区段的所述第二模的第三模；和

锥形区段，所述锥形区段光学地连接在所述第一过渡波导区段与所述第二过渡波导区段之间；和

将所述第一过渡波导设置成紧邻于所述输入波导，以使得在所述输入波导与所述第一过渡波导区段之间实现相位匹配条件，从而将所述输入波导迅衰地耦合至所述过渡波导的所述第一过渡波导区段。

13.如权利要求12所述的方法，其进一步包括将所述输入波导设置在基板中。

14.如权利要求12所述的方法，其进一步包括将所述过渡波导设置在基板中。

15.如权利要求12所述的方法，其中所述输入波导的所述第一模是所述输入波导的基模，所述基模具有第一有效折射率；并且

所述第一过渡波导区段的所述第二模是所述第一过渡波导区段的基模，所述基模具有等于所述输入波导的所述基模的所述第一有效折射率的第二有效折射率。