[发明专利]一种低背向反射的光栅耦合器

权利要求书

1.一种低背向反射的光栅耦合器，其特征在于：所述光栅耦合器包括单模波导、锥形波导展宽区域和光栅区域，所述的单模波导和光栅区域通过锥形波导展宽区域相连接，光栅区域由一组相互平行的波导阵列组成。

2.如权利要求1所述的一种低背向反射的光栅耦合器，其特征在于：所述的锥形波导展宽区域的窄端和单模波导相连接，其宽度为w₁，宽端宽度为w₂，该展宽区域波导宽度从w₁变化到w₂的长度为L，它们之间满足如下关系

其中，x是沿宽度变化方向到窄端的距离，m是一个正数且m的选取满足使宽端w₂处的模场和窄端w₁处的模场经过长度L后能实现最大效率转换。

3.如权利要求1或2所述的一种低背向反射的光栅耦合器，其特征在于：所述的光栅区域波导的周期为Λ，一个周期内的波导长为l_n，光栅占空比为η＝l_n/Λ，相邻周期中占空比η可以相同也可以不相同，Λ和η的选取满足使该光栅和光纤或集成的半导体光源或集成的探测器之间具有最大的耦合效率。

4.如权利要求1或2所述的一种低背向反射的光栅耦合器，其特征在于：所述的光栅区域的波导在宽度方向上被分成N段，N是一个正整数：若N为偶数，则每一段的宽度为w_n/N，其中w_n是该波导的宽度；同样地，若N为奇数，则该波导最中心处所在段的宽度为2w_n/(N+1)，其他段的宽度为w_n/(N+1)。同时，所分割成的各段波导中相邻两段波导之间错位形成的光程差为λ/4,λ是该波导中传输光在真空中所对应的波长。