高密度波導超晶格的轉彎裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高密度波導超晶格（間距可低至半波長的波導陣列）的克服串擾的轉 彎問題。
【背景技術】
[0002] 硅基光子學在低損耗、大規模光子集成領域擁有極大地潛力。現有的硅基光子技 術還達不到每微米一根波導的集成度，或者雖然達到了高密度的光子集成但卻犧牲了其他 方面的性能，例如插損和串擾等。所以，尋找一種能夠在實現高集成度的目的的同時，對其 他方面性能的影響最低的方法是現在光子系統領域的中心議題。眾所周知，波導間距越小， 相互之間串擾越大，這是限制集成度提高的一個基本因素。盡管采用高折射率差的硅基波 導可以比較容易地將波導間距降低至幾微米而串擾并不明顯，但是在此基礎上繼續降低波 導間距會使得串擾激增到無法忍受的值。
[0003] 對于兩根波導，當它們靠近時，它們的耦合常數一般用K表示。根據非對稱波導 定向耦合器的光功率耦合公式[1]
【主權項】
1. 一種用于高密度波導超晶格轉彎的裝置，其特征是在高密度波導超晶格的末端，利 用一段包含彎曲波導的耦合結構，將高密度波導超晶格拓寬為需求的較大間距的波導陣 列，利用彎曲波導實現拐彎；再將前述耦合結構逆向使用，將較大間距的波導陣列還原回高 密度波導超晶格。
2. 根據權利要求1所述的轉彎裝置，其特征是上述高密度波導超晶格中至少一個波導 的耦合結構包含一個S形波導。
3. 根據權利要求2所述的轉彎裝置，其特征是上述相鄰的S形波導的起點錯開一定距 離。
4. 根據權利要求2或3所述的轉彎裝置，其中的S形波導包含第一段彎曲波導、一段直 波導與第二段彎曲波導或者是其中的S形波導包含第一段彎曲波導、與第二段彎曲波導。
5. 根據權利要求2-3之一所述的轉彎裝置，其中相鄰的S形波導的第一段彎曲波導的 起點錯開一定距離或其中相鄰的S形波導的起點錯開一定距離。
6. 根據權利要求2-3之一所述的轉彎裝置，其中的S形波導包含一段余弦函數形狀的 波導。
7. -種用于高密度波導超晶格轉彎的裝置，其特征是在高密度波導超晶格的末端，每 個波導逐次開始轉彎，相鄰波導的轉彎起點錯開一定距離。
8. 根據權利要求7中所述的轉彎裝置，其特征是所述轉彎裝置與第二個相同的轉彎裝 置尾對尾相接使用，將波導陣列還原回高密度波導超晶格。
9. 根據權利要求7中所述的裝置，在兩個轉彎裝置之間有一段直波導陣列或直波導超 晶格。
10. 根據權利要求7中所述的轉彎裝置，其特征是高密度波導超晶格由于轉彎起點依 次錯開被拓寬為較大間距的波導陣列，用于耦合。
【專利摘要】最近，發明人有一種技術可以使得陣列波導間距在低至半波長時串擾仍然很低。基本思路之一就是將波導陣列的各波導設計為不同寬度，將幾個不同寬度的波導形成一個波導子陣列。再將此波導子陣列周期性排列形成一個任意大的波導陣列，稱為波導超晶格。發明人的研究表明，通過適當設計，即使波導間距低至半波長，波導超晶格中任意波導間的串擾仍然很低。但在間距如此小的時候波導超晶格進行轉彎，從其中一個波導泄露出來的模場將與其他波導產生較強的耦合，從而使得串擾增大。在本發明中，發明人使用含有彎曲波導的特殊耦合結構將高密度波導超晶格拓寬為間距較大的波導陣列后再進行轉彎以及先使高密度波導超晶格依次錯開一定距離后再轉彎。這些方法使得高密度波導超晶格在轉彎時串擾很低。
【IPC分類】G02B6-125
【公開號】CN104849807
【申請號】CN201510204660
【發明人】江偉, 劉昂
【申請人】南京大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月27日