[发明专利]光功率分束器的锥形波导区设计方法及光功率分束器

权利要求书

1.一种光功率分束器的锥形波导区设计方法，其特征在于，包括：

步骤(1)：将锥形波导区的初始二维几何形状数字化为若干个几何参数点；

步骤(2)：根据光功率分束器不同的光功率分配比，以多个预设波长点的传输效率作为目标优化函数，对所述若干个几何参数点进行多次迭代来优化锥形波导区的初始二维几何形状；

所述步骤(2)具体为：根据光功率分束器不同的光功率分配比，将多个预设波长点的传输效率作为目标优化函数，通过伴随形状优化法计算每个几何参数点的形状导数，并通过多次迭代来优化锥形波导区的初始二维几何形状；

步骤(3)：根据光功率分束器不同的光功率分配比和所述多个预设波长点的传输效率，确定所述锥形波导区的最终二维几何形状；

所述步骤(3)中确定所述锥形波导区的最终二维几何形状，具体为：通过样条插值法将所述若干个几何参数点连起来得到锥形波导区的最终二维几何形状。

2.根据权利要求1所述的光功率分束器的锥形波导区设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中将锥形波导区的初始二维几何形状数字化为若干个几何参数点时，还包括：每个几何参数点的横坐标恒定且间隔相等。

3.根据权利要求1所述的光功率分束器的锥形波导区设计方法，其特征在于，所述步骤(2)中的多个预设波长点为多个波长范围在1300nm-1800nm的波长点。

4.根据权利要求1所述的光功率分束器的锥形波导区设计方法，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(3)中光功率分束器不同的光功率分配比包括：5：5、6：4、7：3、8：2或9：1。

5.一种光功率分束器，其特征在于，包括采用如权力要求1-4中任一所述光功率分束器的锥形波导区设计方法设计的锥形波导区、与所述锥形波导区的输入端连接的输入波导，以及与所述锥形波导区的输出端连接的第一输出波导和第二输出波导；所述输入波导用于将输入的光信号通过所述锥形波导区传输至所述第一输出波导和第二输出波导。

6.根据权利要求5所述的光功率分束器，其特征在于，所述锥形波导区的宽度为0.5μm～1.2μm、长度小于或等于2μm。