[实用新型]一种基于Y分支对称结构的硅基马赫曾德尔干涉仪

说明书

本实用新型涉及一种基于Y分支对称结构的硅基马赫曾德尔干涉仪，包括输入Y分支波导和输出Y分支波导，所述输入Y分支波导和输出Y分支波导的结构相同，所述输入Y分支波导的第一输出端通过第一直波导与输出Y分支波导的第一输入端相连；所述输入Y分支波导的第二输出端与第一弯曲波导的一端相连，所述输出Y分支波导的第二输入端与第二弯曲波导的一端相连，所述第一弯曲波导的另一端与所述第二弯曲波导的另一端通过所述第二直波导相连；所述第一弯曲波导与第二弯曲波导结构相同，并沿着第二直波导的中线对称。本实用新型能够使得波导长度在10μm到40μm变化时具有稳定的传输效率。

技术领域

本实用新型涉及硅光子器件技术领域，特别是涉及一种基于Y分支对称结构的硅基马赫曾德尔干涉仪。

背景技术

在过去的几十年中，由于光通信及光互连日益增长的需求，硅光子技术得以迅速发展，同时因其具有结构紧凑，能耗低，CMOS工艺兼容以及高集成度等特性而成为近些年来的研究热点。其中硅基马赫曾德尔干涉仪是最基础的硅光子器件，在硅基波分复用技术、高速硅基调制器、光开关等中起到重要作用。现有的硅基马赫曾德尔干涉仪传输效率不稳定难以满足不同应用的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于Y分支对称结构的硅基马赫曾德尔干涉仪，能够使得波导长度在10μm到40μm变化时具有稳定的传输效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于Y分支对称结构的硅基马赫曾德尔干涉仪，包括输入Y分支波导和输出Y分支波导，所述输入Y分支波导和输出Y分支波导的结构相同，所述输入Y分支波导的第一输出端通过第一直波导与输出Y分支波导的第一输入端相连；所述输入Y分支波导的第二输出端与第一弯曲波导的一端相连，所述输出Y分支波导的第二输入端与第二弯曲波导的一端相连，所述第一弯曲波导的另一端与所述第二弯曲波导的另一端通过所述第二直波导相连；所述第一弯曲波导与第二弯曲波导结构相同，并沿着第二直波导的中线对称。

所述输入Y分支波导的第一输出端和第二输出端之间的距离与所述输入Y分支波导输入端的长度相等；所述输出Y分支波导的第一输入端和第二输入端之间的距离与所述输出Y分支波导的输出端长度相等。

所述输入Y分支波导的第一输出端和第二输出端之间的距离为5μm；所述输出Y分支波导的第一输入端和第二输入端之间的距离为5μm。

所述第一弯曲波导的一端与另一端之间的距离与所述第一弯曲波导的长度比为3.05：4；所述第二弯曲波导的一端与另一端之间的距离与所述第二弯曲波导的长度比为3.05：4。

所述第一弯曲波导的一端与另一端之间的距离为3.05μm；所述第一弯曲波导的长度为4μm；所述第二弯曲波导的一端与另一端之间的距离为3.05μm；所述第二弯曲波导的长度为4μm。

所述第一弯曲波导和第二弯曲波导均为S型弯曲波导。

所述输入Y分支波导和输出Y分支波导在分支部分均采用弧形设计。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型的Y分支波导在分支部分采用弧形设计，且通过S形弯曲波导使得器件整体的宽度和损耗均变小，通过Y分支及S形弯曲波导的参数的优化设计，使得波导长度在10μm到40μm变化时，其传输效率在96.3％以上，干涉谱线平坦，器件的消光比在12dB以上，并且在波导厚度和宽度在±20nm变化时，性能依然保持稳定。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型各部分长度示意图；

图3是本实用新型各部分宽度示意图；

图4是本实用新型的仿真结果图；