[发明专利]非互易光传输器件及包括其的光学装置

说明书

提供了非互易光传输器件及包括该非互易光传输器件的光学装置。一种非互易光传输器件包括光输入部分、光输出部分、以及插置在光输入部分与光输出部分之间并包括光波导的中间连接部分。光波导中的任何一个或任何组合的复折射率在光输入部分与光输出部分之间变化，并且经过非互易光传输器件的光的传输方向由复折射率的变化控制。

技术领域

与示例实施方式一致的装置和方法涉及光学器件和光学装置，更具体地，涉及非互易光传输器件及包括其的光学装置。

背景技术

因为信号传输波导基本上同样地支持双向光传输，所以随后的光信号处理过程，例如信号调制、波长和偏振滤波、逻辑运算、信号放大等，不可避免地跟随着反向光信号的产生。例如，如果反向光信号被传送到光源，则会产生作为结果的二次效应，导致波长和光强度的不稳定以及不可控的噪声量。因此，需要用于隔离(分离)反向光信号的光学器件。

对于基于非线性效应的任何光学器件以及使用激光光源的装置的稳定操作可能需要反向光信号的隔离。存在基于非线性效应的各种光学器件，诸如光逻辑运算器件、波长转换器件、光放大器、光缓存器、高次谐波发生器件等，并且基于非线性效应的光学器件可以是用于光信号处理的元件。

发明内容

示例实施方式可以解决至少上述问题和/或缺点、以及以上未描述的其它缺点。此外，示例实施方式没有被要求克服上述缺点，并且可能不会克服上述任何问题。

示例实施方式提供了光波导型的非互易光传输器件。

示例实施方式提供了利用复折射指数(或复折射率)的变化的非互易光传输器件。

示例实施方式提供了芯片集成型的非互易光传输器件。

示例实施方式提供了具有宽传输带宽的非互易光传输器件。

示例实施方式提供了具有高非互易传输比和高正向传输效率的非互易光传输器件。

示例实施方式提供了包括非互易光传输器件的光学装置(例如光探测和测距(LiDAR)装置、移动卫生保健装置等)。

根据一示例实施方式的一方面，提供了一种非互易光传输器件，其包括光输入部分、光输出部分、以及插置在光输入部分与光输出部分之间并包括多个光波导的中间连接部分。所述多个光波导中的任何一个或任何组合的复折射率在光输入部分与光输出部分之间变化，并且经过非互易光传输器件的光的传输方向由复折射率的变化控制。

复折射率在从光输入部分到光输出部分的方向上的变化样式和复折射率在从光输出部分到光输入部分的方向上的变化样式关于中间连接部分的中心非对称。

所述多个光波导可以包括第一光波导和第二光波导，第一光波导的复折射率的实部的变化量(Δn₁')与第二光波导的复折射率的实部的变化量(Δn₂')之间的差额可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小，并且在从光输出部分到光输入部分的方向上减小然后增大。

第一光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn₁)与第二光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn₂)之间的差额可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小。

所述多个光波导可以包括第一光波导和第二光波导，第一光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn₁)与第二光波导的复折射率的虚部的变化量(Δn₂)之间的差额可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小。

所述多个光波导中的任何一个或任何组合的宽度和厚度中的任何一个或两者可以在从光输入部分到光输出部分的方向上变化。

所述多个光波导中的一个的宽度和厚度中的任何一个或两者可以在从光输入部分到光输出部分的方向上增大然后减小，并且在从光输出部分到光输入部分的方向上减小然后增大。