[发明专利]一种波分复用/解复用器及其制作方法

说明书

本发明提供了一种波分复用/解复用器及其制作方法，波分复用/解复用器包括第一光传播端、多模干涉区和两个第二光传播端，所述多模干涉区的水平方向上的一端与所述第一光传播端连通，所述多模干涉区的水平方向上的另一端分别与两个第二光传播端连通；多模干涉区中设有光栅，且光栅沿光载波信号在多模干涉区中传播方向设置。本发明有效减小了器件整体尺寸，同时降低了应用该波分复用/解复用器进行波分复用或解复用处理时的损耗、提高了工作带宽，进而使得该波分复用/解复用器易于集成，在集成光电子领域具有很高的应用价值。

技术领域

本发明涉及集成光电子器件领域，具体涉及一种波分复用/解复用器及其制作方法。

背景技术

在光纤通信领域中，波分复用/解复用器是非常重要的一个组件。研究人员已经提出了多种波分复用/解复用器的结构，包括多模干涉耦合器(multimode-interferencecoupler)、微环谐振腔(micro ring resonator)，光栅耦合器(grating coupler)等，而其中多模干涉耦合器的方案因为结构简单、设计方便而被广泛采用。

目前的基于多模干涉耦合器的波分复用/解复用器的一半采用水平式沟道波导(horizontal slot waveguide)或条形波导制成，但由于这两种波分复用/解复用器结构中多模干涉区的长度均过长，甚至超过 110μm，而增加了波分复用/解复用器整体的集成难度及成本。

因此，如何降低波分复用/解复用器整体的集成难度，是亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种波分复用/解复用器及其制作方法，有效减小了器件整体尺寸，同时降低了应用该波分复用/解复用器进行波分复用或解复用处理时的损耗、提高了工作带宽。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种波分复用/解复用器，其特征在于，所述波分复用/解复用器包括第一光传播端、多模干涉区和两个第二光传播端，所述多模干涉区的水平方向上的一端与所述第一光传播端连通，所述多模干涉区的水平方向上的另一端分别与两个第二光传播端连通；

所述多模干涉区中设有光栅，且所述光栅沿光信号在所述多模干涉区中传播方向设置；

在所述波分复用/解复用器进行波分解复用处理时，两种不同波长的光信号经所述第一光传播端输入所述多模干涉区后分别经两个第二光传播端输出，以及，在所述波分复用/解复用器进行波分复用处理时，两种不同波长的光信号分别经两个第二光传播端输入多模干涉区后均经所述第一光传播端输出。

进一步地，光栅结构使得波长A的拍长L_A和波长B的拍长L_B均缩短，并满足(p+1):p的比例关系，其中的p为正整数；取光栅总长度为pL_A即(p+1)L_B。

进一步地，所述第一光传播端、多模干涉区和两个第二光传播端均为光波导；

其中，所述多模干涉区的光波导为多模波导，且所述光栅与该多模波导的长度相同。

进一步地，所述光栅的光栅周期长度Λ小于在所述光栅中进行传播的光信号的波长。

进一步地，所述第一光传播端和第二光传播端与所述多模干涉区之间均设有宽度渐变区。

进一步地，所述光波导为沟道波导、脊波导或条形波导，且所述光波导的材料为电介质、半导体或有机物。

进一步地，所述电介质为二氧化硅、二氧化钛或氧化镓。

进一步地，所述半导体为硅、锗、氮化硅或三五族光电子化合物，其中的所述三五族光电子化合物为磷化铟或氮化镓。