[发明专利]偏振无关多路复用器/多路解复用器

权利要求书

1.一种集成光学部件，包括：

至少一个输入波导；

至少一个输出波导；

信号分离器；

设置在所述信号分离器与所述至少一个输入波导和所述至少一个输出波导之间的自由空间平板传播区，所述自由空间平板传播区包括：

具有第一折射率n1的第一平板波导；

具有第二折射率n2的第二平板波导；以及

具有第三折射率n3的间隔器层，所述间隔器层设置在所述第一平板与所述第二平板之间，其中所述第一平板波导、所述第二平板波导和所述间隔器层相对于从所述至少一个输入波导至所述信号分离器然后返回至所述至少一个输出波导的路径垂直地堆叠，

其中，所述第二平板波导和/或所述间隔器层的厚度能够被调整以减小所述自由空间平板传播区的双折射率。

2.根据权利要求1所述的集成光学部件，其中，n2大于n1，并且其中n1大于n3。

3.根据权利要求1所述的集成光学部件，其中，所述第一平板波导包括SiN，所述第二平板波导包括Si，并且所述间隔器层包括SiO₂。

4.根据权利要求1所述的集成光学部件，其中，所述第二平板波导的厚度在40纳米与160纳米之间，并且所述间隔器层的厚度在80纳米与240纳米之间。

5.根据权利要求4所述的集成光学部件，还包括厚度为600纳米的自由空间平板传播区。

6.根据权利要求5所述的集成光学部件，其中，所述第二平板波导的厚度在80纳米与100纳米之间，并且所述间隔器层的厚度在170纳米与180纳米之间。

7.根据权利要求6所述的集成光学部件，其中，在所述集成光学部件内由横电(TE)偏振光和横磁(TM)偏振光经历的折射率之间的差小于0.1。

8.根据权利要求1所述的集成光学部件，其中，所述集成光学部件是如下器件之一：中阶梯光栅多路解复用器、基于延迟线干涉仪的多路解复用器、光学差分相移键控解调器或阵列波导光栅多路解复用器。

9.一种基于波导的光学器件，包括：

输入波导，被配置成接收输入信号；

信号分离器，被配置成将所述输入信号分成多个波束；

一组输出波导，所述一组输出波导被配置成从所述信号分离器接收所述多个波束；以及

自由空间平板传播区，所述自由空间平板传播区设置在所述信号分离器与所述一组输出波导之间，其中所述自由空间平板传播区包括：

硅氮化物(SiN)层，被配置成允许所述多个波束穿过所述SiN层；

距所述SiN层特定距离设置的延迟器层，其中，所述延迟器层包括亚波长结构，所述亚波长结构包括具有第一折射率的第一层和具有第二折射率的第二层，其中，所述亚波长结构包括所述第一层和所述第二层的交替层，所述第一层和所述第二层以亚波长周期性交替，所述延迟器层具有对于偏振与所述第一层和所述第二层的取向平行的光呈现的平行有效折射率，所述延迟器层具有对于偏振与所述第一层和所述第二层的所述取向垂直的光呈现的垂直有效折射率；以及

设置在所述SiN层与所述延迟器层之间的间隔器层，其中所述延迟器层和所述间隔器层相对于所述多个波束的传播路径垂直地定位，其中，所述间隔器层和/或所述延迟器层的厚度能够被调整以减小所述自由空间平板传播区的双折射率。

10.根据权利要求9所述的基于波导的光学器件，其中，所述延迟器层的厚度在163纳米与168纳米之间，并且所述间隔器层的厚度在208纳米与211纳米之间。

11.根据权利要求10所述的基于波导的光学器件，其中，所述自由空间平板传播区的厚度为600纳米。

12.根据权利要求9所述的基于波导的光学器件，其中，所述延迟器层的厚度在160纳米与170纳米之间，并且所述间隔器层的厚度在205纳米与215纳米之间。