[发明专利]多模相移干涉器件

权利要求书

1.一种多模干涉器件，包括：

基底层；

沉积在所述基底层上用以传播光学信号的芯层；

沉积在所述芯层上用于引导所述光学信号的覆层；

用于接收包括具有第一波长的第一信号和具有第二波长的第二信号的多个光学信号的输入分区；以及

具有多个输出端口用以分开输出所述第一信号和所述第二信号的输出分区，

其中所述芯层包括传播具有不同波长的多个光学信号的芯分区，

其中所述芯分区包括用于唯一地使所述多个光学信号的相位偏移的偏移段，

其中所述偏移段包括具有不同的有效折射率的分区、倾斜的分区、弯曲分区和在宽度、厚度或有效折射率上具有变化的波导中的至少一种或组合，

其中所述偏移段包括与所述输入分区平行地布置的第一偏移段以及与所述输出分区平行地布置的第二偏移段，其中所述第二偏移段相对于所述第一偏移段倾斜，并且其中所述偏移段的一部分包括补片，所述补片的材料具有不同于与该补片邻接的材料的有效折射率。

2.如权利要求1所述的多模干涉器件，其中所述多模干涉器件根据预定的任务操纵所述光学信号，并且其中针对所述预定的任务使所述偏移的结构性相移部件的组合最优化。

3.如权利要求2所述的多模干涉器件，其中所述预定的任务包括分割所述多个光学信号或是组合所述多个光学信号。

4.如权利要求2所述的多模干涉器件，其中所述偏移段包括具有第一部分和第二部分的倾斜分区，并且其中所述倾斜分区的所述第二部分的至少一部分由改变所述芯分区内的有效折射率的补片修正。

5.如权利要求4所述的多模干涉器件，其中所述多个光学信号包括具有第一波长的第一信号和具有第二波长的第二信号，其中所述偏移段的第一部分向所述第一信号添加-π/2相移，而所述偏移段的第二部分向所述第二信号添加-π/2相移。

6.如权利要求1所述的多模干涉器件，其中所述输入分区包括1×2多模干涉耦合器，所述输出分区包括2×2多模干涉耦合器。

7.如权利要求1所述的多模干涉器件，其中所述芯层包括第一均匀分区、第二均匀分区，其中所述第一均匀分区、所述第二均匀分区以及所述多模干涉器件的芯分区中的每一个具有两个侧部边缘和两个端部边缘，其中所述分区通过相应的侧部边缘连接，并且所述分区的端部边缘形成多模干涉器件的边缘，其中所述芯分区包括补片，该补片具有的材料的有效折射率不同于与该补片邻接的区域的材料的有效折射率，其中所述补片具有侧部边缘和端部边缘，并且其中所述补片的侧部边缘是锥形的。

8.如权利要求1所述的多模干涉器件，其中所述芯分区包括多个波导，该多个波导具有宽度、厚度或波导材料的有效折射率中的至少一个的变化。

9.一种由多模干涉器件根据预定任务操纵光学信号的方法，包括：

根据所述预定的任务确定不同地操纵具有不同波长的多个光学信号的结构性相移部件的组合；以及

制造具有基底、覆层以及包括适于在任意点传播所述多个光学信号的芯分区的芯层，其中所述芯分区包括结构性相移部件的组合，

所述多模干涉器件包括：

用于接收包括具有第一波长的第一信号和具有第二波长的第二信号的所述多个光学信号的输入分区；以及

具有多个输出端口用以分开输出所述第一信号和所述第二信号的输出分区，

其中所述结构性相移部件包括与所述输入分区平行地布置的第一偏移段以及与所述输出分区平行地布置的第二偏移段，其中所述第二偏移段相对于所述第一偏移段倾斜，并且其中所述结构性相移部件的一部分包括补片，所述补片的材料具有不同于与该补片邻接的材料的有效折射率。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述结构性相移部件从由具有不同有效折射率的分区、倾斜的分区、弯曲分区和具有宽度或厚度变化的波导所组成的组中选出。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述多模干涉器件具有多个芯层和覆层，并且所述芯层的上侧部分被蚀刻以创建有效折射率的差异。

12.如权利要求9所述的方法，其中所述芯层包括磷砷化镓铟(InGaAsP)材料，并且所述基底和所述覆层包括磷化铟(InP)材料。

13.如权利要求9所述的方法，其中所述芯层和所述基底包括Si材料，并且所述覆层包括二氧化硅。