[发明专利]一种偏振不敏感反射式波导光栅波分复用器件

权利要求书

1.一种偏振不敏感反射式波导光栅波分复用器件，包括输入波导（1）、平板波导（2）、反射光栅（8）、以及一条或多条输出波导（6）；输入波导（1）与一条或多条输出波导（6）位于平板波导（2）的同一侧，两者均与平板波导（2）的一端相连，平板波导（2）的另一端与反射光栅（8）相连；其特征在于：在输入波导（1）与平板波导（2）之间具有一个正向单偏振模式转换器（3），每条输出波导（6）与平板波导（2）之间都各自具有一个反向单偏振模式转换器（7）；所述的反射光栅（8）为凹面光栅（8’），或所述的反射光栅（8）为由波导阵列（81）与反射镜（82）组成的反射式阵列波导光栅（8’’）。

2.根据权利要求1所述的一种偏振不敏感反射式波导光栅波分复用器件，其特征在于：所述的正向单偏振模式转换器（3）为1×1正向单偏振模式转换器，具有一个输入端口（30）和一个输出端口（31），从正向单偏振模式转换器（3）输入端（30）入射横磁TM基模时，输出横电TE高阶模；而从正向单偏振模式转换器（3）输入端（30）入射横电TE基模，输出仍为横电TE基模；所述的反向单偏振模式转换器（7） 为1×1反向单偏振模式转换器，具有一个输入端口（70）和一个输出端口（71），从反向单偏振模式转换器（7）输入端（70）入射横电TE高阶模时，输出横磁TM基模；而从反向单偏振模式转换器（7）输入端（70）入射横电TE基模，输出仍为横电TE基模；

或者是，所述的正向单偏振模式转换器（3）为1×1正向单偏振模式转换器，具有一个输入端口（30）和一个输出端口（31），从正向单偏振模式转换器（3）输入端（30）入射横电TE基模时，输出横磁TM高阶模；而从正向单偏振模式转换器（3）输入端（30）入射横磁TM基模，输出仍为横磁TM基模；所述的反向单偏振模式转换器（7）为1×1反向单偏振模式转换器，具有一个输入端口（70）和一个输出端口（71），从反向单偏振模式转换器（7）输入端（70）入射横磁TM高阶模时，输出横电TE基模；而从反向单偏振模式转换器（7）输入端（70）入射横磁TM基模，输出仍为横电TM基模。

3.根据权利要求1所述的一种偏振不敏感反射式波导光栅波分复用器件，其特征在于：所述的正向单偏振模式转换器（3）为1×2正向单偏振模式转换器，包含模式转换区（312）、以及由两条宽度不等的第一光波导（314a）、第二光波导（314b）所组成的非对称方向耦合器（314）；模式转换区（312）与非对称方向耦合器（314）的第一光波导（314a）相连接，从模式转换区（312）的输入端口（3120）入射横磁TM基模时，经过模式转换区（312）后转化为横电TE高阶模，此横电TE高阶模进入非对称方向耦合器（314）的第一光波导（314a）后交叉耦合到第二光波导（314b）的横电TE基模，最终从第二光波导（314b）的输出端口（314b1）输出横电TE基模；而从模式转换区（312）的输入端口（3120）入射横电TE基模时，经过模式转换区（312）后仍然为横电TE基模，此横电TE基模进入非对称方向耦合器（314）的第一光波导（314a）后，最终从第一光波导（314a）的输出端口（314a1）输出横电TE基模；所述的反向单偏振模式转换器（3）为2×1反向单偏振模式转换器，包含由两条宽度不等的第一光波导（712a）、第二光波导（712b）所组成的非对称方向耦合器（712）、以及模式转换区（713），从非对称方向耦合器（712）的第二光波导（712b）的输入端（712b0）入射横电TE基模后，交叉耦合到其第一光波导（712a）的横电TE高阶模，再经过模式转换区（713）后转化为横磁TM基模，最终从模式转换区（713）的输出端口（7131）输出横磁TM基模；而非对称方向耦合器（712）的第一光波导（712a）的输入端（712a0）入射横电TE基模后，经过第一光波导（712a）传输至模式转换区（713），最终从模式转换区（713）的输出端口（7131）输出横电TE基模； 

或者是，所述的正向单偏振模式转换器（3）为1×2正向单偏振模式转换器，包含模式转换区（312）、以及由两条宽度不等的第一光波导（314a）、第二光波导（314b）所组成的非对称方向耦合器（314）；模式转换区（312）与非对称方向耦合器（314）的第一光波导（314a）相连接，从模式转换区（312）的输入端口（3120）入射横电TE基模时，经过模式转换区（312）后转化为横磁TM高阶模，此高阶模进入非对称方向耦合器（314）的第一光波导（314a）后交叉耦合到第二光波导（314b）的横磁TM基模，最终从第二光波导（314b）的输出端口（314b1）输出横磁TM基模；而从模式转换区（312）的输入端口（3120）入射横磁TM基模时，经过模式转换区（312）后仍然为横磁TM基模，此基模进入非对称方向耦合器（314）的第一光波导（314a）后，最终从第一光波导（314a）的输出端口（314a1）输出横磁TM基模；所述的反向单偏振模式转换器（3）为2×1反向单偏振模式转换器，包含由两条宽度不等的第一光波导（712a）、第二光波导（712b）所组成的非对称方向耦合器（712）、以及模式转换区（713），从非对称方向耦合器（712）的第二光波导（712b）的输入端（712b0）入射横磁TM基模后，交叉耦合到其第一光波导（712a）的横磁TM高阶模，再经过模式转换区（713）后转化为横电TE基模，最终从模式转换区（713）的输出端口（7131）输出横电TE基模；而非对称方向耦合器（712）的第一光波导（712a）的输入端（712a0）入射横磁TM基模后，经过第一光波导（712a）传输至模式转换区（713），最终从模式转换区（713）的输出端口（7131）输出横磁TM基模。