[发明专利]光波导偏振分离器及其制造方法

权利要求书

1.一种光波导偏振分离器，其特征在于：

包括至少三根光波导，每个光波导均具有一个输入端口与一个输出端口，相邻光波导之间具有间隙通过倏逝波耦合；

其中至少一根光波导为输入光波导，其余光波导为输出光波导；

输入光波导输入端口位于输入平面，偏振光通过输入平面输入到输入光波导中；

输出光波导的输出端口位于输出平面；其中至少一根输出光波导支持TE偏振模式，输出TE偏振模式；至少一根输出光波导支持TM偏振模式，输出TM偏振模式；

输入平面与输出平面之间的区域为绝热渐变区域。

2.根据权利要求1所述的光波导偏振分离器，其特征在于：

所述输入光波导的宽度沿偏振光传播方向从大变小，所述输出光波导的宽度沿偏振光传播方向从小变大；

定义偏振光传播方向即光波导的长度方向为Z方向，X方向为光波导的宽度方向且XZ平面与纸面平行，Y方向即为光波导的厚度方向。

3.根据权利要求2所述的光波导偏振分离器，其特征在于：输入光波导的宽度沿偏振光传播方向线性变小，且能够变化至任意小；

输出光波导的宽度沿偏振光传播方向从任意小线性变大。

4.根据权利要求2或3所述的光波导偏振分离器，其特征在于：输入光波导和/或输出光波导的厚度沿偏振光传播方向线性变小或变大；光波导间的间隙沿偏振光传播方向线性变大或变小。

5.根据权利要求1或2所述的光波导偏振分离器，其特征在于：输入光波导和输出光波导均包括芯层及包围芯层和填充间隙的包层，芯层的折射率大于包层的折射率。

6.根据权利要求5所述的光波导偏振分离器，其特征在于：光波导芯层材料包括硅、氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、掺锗二氧化硅、磷化铟合金、砷化镓合金或有机聚合物；

包层材料包括二氧化硅、低折射率的氮氧化硅、低折射率的碳氧化硅、低折射率掺锗或掺磷二氧化硅、低折射率聚合物、低折射率磷化铟或砷化镓合金。

7.根据权利要求5所述的光波导偏振分离器，其特征在于：输入光波导和输出光波导的输入端口与输入平面位于一个平面上，输入光波导和输出光波导的输出端口与输出平面位于一个平面上；或输入光波导的输入端口位于输入平面，输出光波导的输出端口位于输出平面上，输出光波导的输入端口与输入平面不共面，输入光波导的输出端口与输出平面不共面。

8.根据权利要求7所述的光波导偏振分离器，其特征在于：三个光波导位于同一平面内，或输入光波导与输出光波导分别位于不同的平面内，输入光波导和输出光波导垂直耦合。

9.一种制造权利要求7-8任一所述的光波导偏振分离器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过常规方法制造基础光波导；

步骤二：对光波导沉积包层材料之后作平坦化处理；

步骤三：然后在平坦化的光波导上涂覆光刻胶；

步骤四：在光刻胶上开设具体需要的图案；

步骤五：将暴露的图案区域刻蚀至所需深度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤五之后还包括将包层材料重新沉积在整个光波导结构上的步骤。