[发明专利]一种基于多模亚波长光栅的偏振不敏感定向耦合器

权利要求书

1.一种基于多模亚波长光栅的偏振不敏感定向耦合器，其特征在于，该定向耦合器由下至上依次为掩埋氧化层(15)、耦合器部件(17)和上包层(16)，上包层(16)覆盖掩埋氧化层(15)的上表面，耦合器部件(17)水平生长于掩埋氧化层(15)的上表面，并被上包层(16)覆盖；

所述耦合器部件(17)包括下路输入通道(1)、下路左直角梯形通道(2)、下路窄直通通道(3)、下路右直角梯形通道(4)、下路直通通道(5)、上路直通通道(6)、上路左直角梯形通道(7)、上路窄直通通道(8)、上路右直角梯形通道(9)、上路输出通道(10)、亚波长光栅结构(11)、输入端锥形亚波长光栅结构(12)、输出端锥形亚波长光栅结构(13)；

下路输入通道(1)的一端和下路左直角梯形通道(2)宽的一端相连、下路左直角梯形通道(2)窄的一端和下路窄直通通道(3)的一端相连、下路窄直通通道(3)的另一端和下路右直角梯形通道(4)窄的一端相连、下路右直角梯形通道(4)宽的一端和下路直通通道(5)的一端相连，构成下路通道；

上路直通通道(6)的一端和上路左直角梯形通道(7)宽的一端相连、上路左直角梯形通道(7)窄的一端和上路窄直通通道(8)的一端相连、上路窄直通通道(8)的另一端和上路右直角梯形通道(9)窄的一端相连、上路右直角梯形通道(9)宽的一端和上路输出通道(10)的一端相连，构成上路通道；

其中，上路输出通道(10)和下路直通通道(5)位于同一端；下路输入通道(1)和上路直通通道(6)位于同一端；

输入端锥形亚波长光栅结构(12)和输出端锥形亚波长光栅结构(13)对称分列于亚波长光栅结构(11)的左右侧且与其对齐相连，上路左直角梯形通道(7)和下路左直角梯形通道(2)对称分列于输入端锥形亚波长光栅结构(12)的上下侧且与其对齐相连，上路窄直通通道(8)和下路窄直通通道(3)对称分列于亚波长光栅结构(11)的上下侧且与其对齐相连，上路右直角梯形通道(9)和下路右直角梯形通道(4)对称分列于输出端锥形亚波长光栅结构(13)的上下侧且与其对齐相连，构成基于亚波长光栅的定向耦合器部件(14)；

下路输入通道(1)、下路左直角梯形通道(2)、下路窄直通通道(3)、下路右直角梯形通道(4)、下路直通通道(5)、上路直通通道(6)、上路左直角梯形通道(7)、上路窄直通通道(8)、上路右直角梯形通道(9)、上路输出通道(10)均为硅基带状波导，输入端锥形亚波长光栅结构(12)、输出端锥形亚波长光栅结构(13)均为硅基亚波长光栅波导，亚波长光栅结构(11)为硅基亚波长光栅多模波导；

所述硅基带状波导、硅基亚波长光栅波导与硅基亚波长光栅多模波导三者的尺寸满足以下条件：上路通道的硅基带状波导和下路通道的硅基带状波导的厚度均相同，硅基亚波长光栅波导的厚度小于上路通道及下路通道中硅基带状波导的厚度，硅基亚波长光栅多模波导的厚度小于上路通道及下路通道中硅基带状波导的厚度。

2.根据权利要求1所述基于多模亚波长光栅的偏振不敏感定向耦合器，其特征在于，所述掩埋氧化层(15)、上包层(16)的材料均为二氧化硅。

3.根据权利要求1所述基于多模亚波长光栅的偏振不敏感定向耦合器，其特征在于，所述掩埋氧化层(15)的厚度为2～3μm。

4.根据权利要求1所述基于多模亚波长光栅的偏振不敏感定向耦合器，其特征在于，所述上路通道与下路通道之间的距离为0.15～0.25μm。