[发明专利]偏振无关多路复用器/多路解复用器

说明书

集成光学部件包括至少一个输入波导，至少一个输出波导，具有第一折射率n1的第一平板波导。第一平板波导可以设置在输入波导中的至少之一与输出波导中的至少之一之间。集成光学部件还可以包括具有第二折射率n2的第二平板波导。集成光学部件还可以包括具有第三折射率n3的第三覆盖平板。第三覆盖平板可以设置在第一平板和第二平板之间。第二平板波导的厚度和第三覆盖平板的厚度可调整以减小集成光学部件的双折射率。

技术领域

本文中讨论的实施方式涉及偏振无关光子集成电路(PIC)。

背景技术

除非另有说明，否则本文所描述的材料不是相对于本申请中的权利要求的现有技术，并且不通过包括在本部分中而被认为是现有技术。

由于波导中的光的高度限制，硅(Si)光子学中的基于波导的光学器件可能是高度双折射的。可以是高度双折射的基于波导的光学器件的示例可以包括波分多路解复用器(WDM多路解复用器)，该波分多路解复用器可以用在集成硅光子集成电路(PIC)的接收器处。WDM多路解复用器的传递函数可能对于横电(TE)和横磁(TM)偏振而不同，这可能导致TE和TM偏振的两个传递函数之间的相对大的(例如30-40nm)波长偏移。当具有未知或混合的偏振的光信号由具有偏振相关滤波器功能的WDM多路解复用器进行解复用时，与TE和TM偏振相关联的这种波长上的差可能引起信道串扰。

本文中要求保护的主题不限于解决任何缺点的实施方式或仅在例如上面描述的环境下操作的实施方式。确切地说，提供该背景技术仅用于示出可以实践本文所描述的一些实施方式的一种示例技术领域。

附图说明

将通过使用附图更具体和详细地描述和说明示例实施方式，在附图中：

图1示出了分布式布拉格反射镜(DBR)辅助式中阶梯光栅WDM多路复用器/多路解复用器的顶布局视图；

图2A示出了平板厚度和有效折射率之间的示例关系的图表表示；

图2B示出了平板厚度和双折射率之间的示例关系的图表表示；

图2C示出了平板厚度、有效折射率、双折射率和波长偏移之间的示例关系的表；

图3A示出了具有由两个SiO₂层界定的500nm SiN层的自由空间平板传播区的层视图；

图3B示出了具有SiN层、延迟器层和间隔器层的自由空间平板传播区的层视图；

图4A示出了对于四种不同的偏振模式作为厚度在50nm与180nm之间的延迟器厚度、600nm的SiN厚度、200nm的间隔器厚度的函数的有效折射率的模拟的图表表示；

图4B示出了作为厚度在50nm与160nm之间的延迟器厚度、600nm的SiN厚度和170nm、200nm和230nm的三种不同间隔器厚度的函数的基于波导的光学器件的双折射率的模拟的图表表示；

图5示出了隔离的SiN平板波导的TE和TM偏振模态分布重叠积分的模拟的图表表示；

图6示出了作为延迟器厚度的函数的TE和TM偏振模态分布重叠积分的模拟的图表表示；

图7是作为延迟器厚度和间隔器厚度的函数的绝对双折射率|B|的图表表示；

图8是作为延迟器厚度和间隔器厚度的函数的TE和TM重叠的图表表示；

图9是作为延迟器厚度和间隔器厚度的函数的绝对PDL的图表表示；

图10A是延迟器和间隔器几何配置的可能参数的图表表示；

图10B是延迟器和间隔器几何配置的可能参数的图表表示；

图11A是被构造成减小基于波导的光学器件中的双折射率的亚波长光栅结构；