[发明专利]一种基于亚波长光栅波导的模式选择性衰减器

摘要

本发明公开了一种基于亚波长光栅波导的模式选择性衰减器。该器件包含一个多模总线波导，用于信号输入，输出与总线传输功能，且其中传输的模式均为横磁场模。根据所需衰减的模式数量，分别设置相同数目的占空比和宽度不同的亚波长光栅波导组，与多模总线波导通过倏逝场耦合，它们均支持单一模式布洛赫波的传输。通过调谐每组亚波长光栅波导的占空比和宽度来达到与多模波导中需衰减的横磁场模式的相位匹配条件，以实现高耦合效率。该结构用于模分复用网络中，可以在不改动多模总线波导设计或断开原有链路连接的情况下，通过在多模总线波导周围设置亚波长光栅波导，以达到灵活衰减总线波导中模式成分的目的。

主权项

1.一种基于亚波长光栅波导的模式选择性衰减器，其特征在于包括：支持多个横磁场模的多模总线波导（100）、N组宽度与占空比不同的亚波长光栅波导耦合器（101）‑（10N）和用于包覆的下包层（120）和上包层（121），多模总线波导（100）用于多模信号的输入、输出与总线传输功能，亚波长光栅波导耦合器用于和多模总线波导（100）通过倏逝场耦合进行模式选择性能量衰减；多模总线波导（100）和亚波长光栅波导耦合器组位于下包层（120）的上方，上包层（121）用于填充和包覆多模总线波导（100）和亚波长光栅波导耦合器，下包层（120）的材料与上包层（121）的材料折射率不同，均低于波导硅的折射率3.47；其中：多模总线波导（100）其宽度根据多模系统中传输信号的模式数量确定，第一组亚波长光栅波导耦合器（101）用于和多模总线波导（100）耦合，衰减其中的第一种需衰减模式的载波能量，其中第一组亚波长光栅波导耦合器（101）分为亚波长光栅波导区域（1011）、亚波长光栅波导到普通条形波导的转换器（1012）和渐变锥形波导区域（1013）；第二组亚波长光栅波导耦合器（102），用于和多模总线波导（100）耦合，衰减其中的第二种需衰减模式的载波，其中第二组亚波长光栅波导耦合器（102）分为亚波长光栅波导区域（1021）、亚波长光栅波导到普通条形波导的转换器（1022）和渐变锥形波导区域（1023）；……第N组亚波长光栅波导耦合器（10N）分为亚波长光栅波导区域（10 N1）、亚波长光栅波导到普通条形波导的转换器（10 N2）和渐变锥形波导区域（10 N3），与第一组亚波长光栅波导耦合器（101）的分类相同。