[发明专利]基于多模干涉原理的高消光比粗波分复用/解复用器

权利要求书

1.一种粗波分复用/解复用器，其特征在于，包括：

衬底；

二氧化硅氧化层，位于所述衬底上；

体硅下波导层，位于所述二氧化硅氧化层上；

氮化硅波导层，位于所述体硅下波导层上；

体硅上波导层，位于所述氮化硅波导层上；

其中，在体硅下波导层、氮化硅波导层和体硅上波导层三层材料上刻蚀形成多个多模干涉耦合器，包括1.31微米/1.55微米光波的复用/解复用单元、收集单元和滤波单元，所述收集单元的输入端与复用/解复用单元相连，所述滤波单元的输入端与复用/解复用单元的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的粗波分复用/解复用器，其特征在于，所述粗波分复用/解复用器还包括输入波导和输出波导，宽度均为1微米，从而获得在所述粗波分复用/解复用器中光波的单模传输，实现与光源直接连接而不需要额外的模斑转换器。

3.根据权利要求1所述的粗波分复用/解复用器，其特征在于，所述体硅下波导层、氮化硅波导层和体硅上波导层均采用多模干涉波导，入射的光波在传播一段距离之后，重新汇聚形成入射光波的镜像点，即能够在不同的位置形成重新汇聚的镜像点，从而实现两束光波在不同的位置被分离并且收集。

4.根据权利要求1所述的粗波分复用/解复用器，其特征在于，所述氮化硅波导层是通过改变氮元素的比例来改变材料折射率，在特定的折射率处获得同一波长光波的TE/TM两种偏振模式最小的镜像距离差，从而实现同一波长光波的TE/TM两种偏振模式光同时从同一出口出射。

5.根据权利要求1所述的粗波分复用/解复用器，其特征在于，所述滤波单元为1.3微米光波的滤波单元，由多个多模干涉波导串联而成，所述滤波单元滤去多余的1.5微米光波分量，从而得到较高的消光比。

6.根据权利要求1所述的粗波分复用/解复用器，其特征在于，所述收集单元为1.5微米光波的收集单元，包括一个多模干涉波导，收集的1.5微米波长的光波在所述收集单元中重新汇聚在镜像点出射，同时滤去1.3微米光波分量。

7.根据权利要求1所述的粗波分复用/解复用器，其特征在于，所述二氧化硅氧化层比体硅的折射率小于等于2，其为隔离光场的包层，用于将光场限制在位于二氧化硅氧化层上的体硅下波导层、氮化硅波导层和体硅上波导层而不会泄露到衬底中。

8.根据权利要求1所述的粗波分复用/解复用器，其特征在于，所述氮化硅波导层通过离子辅助沉积氮化硅将其折射率控制在2.9～3.0的范围内。

9.根据权利要求1所述的粗波分复用/解复用器，其特征在于，当光波从所述复用/解复用单元的端口入射，从滤波单元和收集单元出射时实现解复用功能；当光波从滤波单元和收集单元的端口入射，从复用/解复用单元的端口出射时实现复用功能。

10.一种采用如权利要求1～9任一项所述的粗波分复用/解复用器进行波分复用/解复用的光通信设备。