[发明专利]基于TM0模式光的马赫曾德尔干涉仪及制备方法

权利要求书

1.一种基于TM0模式光的马赫曾德尔干涉仪，其特征在于，所述马赫曾德尔干涉仪包括：

输入波导；

第一模式转换器，与所述输入波导相连接，所述第一模式转换器具有双层锥形结构；

第二模式转换器，位于所述第一模式转换器的一侧并与所述第一模式转换器之间具有间距，所述第二模式转化器与所述第一模式转换器的结构相同且对称设置；

连接臂，位于所述第一模式转换器与所述第二模式转换器之间，一端与所述第一模式转换器相连接，另一端与所述第二模式转换器相连接，且所述连接臂包括直波导段；

输出波导，与所述第二模式转换器连接，以输出包括TM0模式光的混合模式输出光；

所述第一模式转换器包括：依次相连接的第一对称传输段、第二对称传输段和第三对称传输段；所述第一对称传输段与所述输入波导连接，所述第三对称传输段与所述连接臂连接；所述第二模式转换器包括：依次相连接的第四对称传输段、第五对称传输段和第六对称传输段；所述第四对称传输段与所述连接臂连接，所述第六对称传输段与所述输出波导连接；所述第一对称传输段包括第一上波导段和位于其下方且关于其对称的第一下波导段；所述第二对称传输段包括第二上波导段和位于其下方且关于其对称的第二下波导段；所述第五对称传输段包括第五上波导段和位于其下方且关于其对称的第五下波导段；所述第六对称传输段包括第六上波导段和位于其下方且关于其对称的第六下波导段，以构成所述双层锥形结构；

其中，自所述输入波导段输入TM0模式或者TE1模式的入射光；在所述第一对称传输段，TM0和TE1的有效折射率相等，TM0模式转换为TE1模式；在所述第二对称传输段，部分TE1模式光转换回TM0模式光，以得到TM0和TE1的混合模式的光；所述连接臂的宽度保证了TM0、TE1模式的光在其中传输时有效折射率相对于温度的变化率相等。

2.根据权利要求1所述的基于TM0模式光的马赫曾德尔干涉仪，其特征在于，所述第一下波导段与所述第一上波导段的厚度之和、所述第二下波导段与所述第二上波导段的厚度之和及所述第三对称传输段的厚度相等；所述第四对称传输段的厚度、所述第五下波导段与所述第五上波导段的厚度之和及所述第六下波导段与所述第六上波导段的厚度之和相等。

3.根据权利要求2所述的基于TM0模式光的马赫曾德尔干涉仪，其特征在于，所述第一上波导段与所述第一下波导段的厚度相等，所述输入波导的厚度为所述第一上波导厚度的2倍；所述第二上波导段与所述第二下波导段的厚度相等；所述第五上波导段与所述第五下波导段的厚度相等；所述第六上波导段与所述第六下波导段的厚度相等。

4.根据权利要求1所述的基于TM0模式光的马赫曾德尔干涉仪，其特征在于，所述第一下波导段具有窄端面和宽端面，所述第一上波导段具有窄端面和宽端面，且所述第一下波导段的窄端面与所述第一上波导段的窄端面宽度相等，所述第一下波导段的宽端面大出所述第一上波导段宽端面两侧各自预设距离；所述第二下波导段具有窄端面和宽端面，所述第二上波导段具有窄端面和宽端面，且所述第二下波导段的宽端面与所述第一下波导段的宽端面的宽度相等，所述第二上波导段的窄端面与所述第一上波导段的宽端面连接且宽度相等，所述第二下波导段的窄端面与所述第二上波导段的宽端面的宽度相等；所述第五下波导段具有窄端面和宽端面，所述第五上波导段具有窄端面和宽端面，且所述第五下波导段的窄端面与所述第五上波导段的宽端面的宽度相等；所述第六下波导段具有窄端面和宽端面，所述第六上波导段具有窄端面和宽端面，且所述第六下波导段的窄端面与所述第六上波导段的窄端面宽度相等且与所述输出波导连接，所述第六下波导段的宽端面的宽度与第五下波导段的宽端面的宽度相等，所述第六下波导段的宽端面大出所述第六上波导段宽端面两侧各自所述预设距离。