[发明专利]片上集成光学互易二极管及光通讯设备

权利要求书

1.一种片上集成光学互易二极管，其特征在于，包括：

第一硅波导，包括第一端口和第二端口，所述第一硅波导为S型硅波导；

光栅硅波导，被配置为接收由所述第一硅波导输入的光信号，包括沿垂直于所述第二端口的方向依次等间隔排列的多个硅单元；

第二硅波导，与所述光栅硅波导耦合连接且延伸方向平行于所述多个硅单元的排列方向，包括靠近所述第一硅波导的第三端口和远离所述第一硅波导的第四端口，所述第二硅波导为矩形波导；

插入所述光栅硅波导并与至少一个硅单元一体连接的、呈楔形的过渡硅波导，所述过渡硅波导的大端与所述第二端口一体连接；

其中，所述第一端口和所述第四端口中，其中一个为片上集成光学互易二极管的输入端口，另一个为片上集成光学互易二极管的输出端口。

2.根据权利要求1所述的片上集成光学互易二极管，其特征在于，沿所述多个硅单元的排列方向，与所述过渡硅波导一体连接的硅单元的宽度依次增加，未与所述过渡硅波导一体连接的硅单元的尺寸相同；

所述第二端口、所述过渡硅波导的大端以及与所述过渡硅波导的大端连接的硅单元的截面具有相同的尺寸。

3.根据权利要求1所述的片上集成光学互易二极管，其特征在于，沿所述多个硅单元的排列方向，每个硅单元的长度范围为110纳米至310纳米，和/或，所述过渡硅波导的长度为1微米至5微米。

4.根据权利要求1所述的片上集成光学互易二极管，其特征在于，垂直于多个所述硅单元的排列方向，每个硅单元的宽度为730纳米至930纳米；和/或

所述多个硅单元中的任意两个相邻硅单元之间的间隔为40纳米至140纳米。

5.根据权利要求1所述的片上集成光学互易二极管，其特征在于，该矩形波导的宽边尺寸为0.5微米至3微米。

6.根据权利要求2所述的片上集成光学互易二极管，其特征在于，未与所述过渡硅波导一体连接的硅单元与所述第二硅波导之间的距离为100纳米至200纳米。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的片上集成光学互易二极管，其特征在于，还包括：

硅衬底；

位于硅衬底一侧的二氧化硅层，第一硅波导、光栅硅波导和第二硅波导同层设置在二氧化硅层远离硅衬底的一侧；以及

封装层，覆盖第一硅波导、光栅硅波导和第二硅波导。

8.一种光通讯设备，其特征在于，包括：如权利要求1-7任意一项所述的片上集成光学互易二极管。