[发明专利]一种混合微环波导器件有效

专利信息
申请号: 201810980929.3 申请日: 2018-08-27
公开(公告)号: CN109031521B 公开(公告)日: 2019-06-18
发明(设计)人: 孙军强;程铭;张芮闻 申请(专利权)人: 华中科技大学
主分类号: G02B6/122 分类号: G02B6/122;G02B6/293
代理公司: 华中科技大学专利中心 42201 代理人: 许恒恒;李智
地址: 430074 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 微环 晶体波导 波导 直波导 波导器件 光折射率 和声 集成光学技术 独立调控 声子晶体 阈值功率 耦合 衬底 光场 引入
【权利要求书】:

1.一种混合微环波导器件,其特征在于,包括同时位于衬底(7)上的微环波导(1)、直波导(2)、第一声子晶体波导(3)及第二声子晶体波导(4);其中,

所述直波导(2)位于所述微环波导(1)外部,所述直波导(2)与所述微环波导(1)相互耦合;所述第一声子晶体波导(3)同时沿该微环波导(1)的内侧与外侧分布,所述第二声子晶体波导(4)沿该直波导(2)远离所述微环波导(1)的一侧分布;

并且,在预先设定的目标光波长条件下,所述微环波导(1)和所述直波导(2)的材料光折射率均高于所述第一声子晶体波导(3)和所述第二声子晶体波导(4)的材料光折射率。

2.如权利要求1所述混合微环波导器件,其特征在于,所述微环波导(1)和所述直波导(2)用于将波长满足预先设定的目标光波长条件的光场限制在所述微环波导(1)和所述直波导(2)中,所述第一声子晶体波导(3)和所述第二声子晶体波导(4)用于将频率满足预先设定的目标频率条件的声子限制在所述微环波导(1)和所述直波导(2)中,所述第一声子晶体波导(3)和所述第二声子晶体波导(4)均具有重复排列分布的空气孔,这些空气孔均通至所述衬底(7)的表面,并且在衬底表面所在平面上的投影均为圆形、矩形或六边形,这些空气孔的中心轴线均垂直于所述衬底(7);当所述投影为圆形时,这些空气孔为圆柱形空气孔,任意一个所述圆柱形空气孔的半径均为0.1微米~1微米;

对于所述微环波导(1),它的谐振峰谱线中有一个谐振峰位于预先设定的目标光波长处,并且,若记该谐振峰为目标谐振峰,则所述谐振峰谱线中与所述目标谐振峰相邻的谐振峰与该目标谐振峰的频率之差为所述第一声子晶体波导(3)和所述第二声子晶体波导(4)限制的声子目标频率的整数倍。

3.如权利要求1所述混合微环波导器件,其特征在于,所述微环波导(1)在所述衬底(7)表面所在平面上的投影呈环形。

4.如权利要求3所述混合微环波导器件,其特征在于,所述环形为两个直线段形与两个弧形相切连接形成的闭合环形。

5.如权利要求1所述混合微环波导器件,其特征在于,所述微环波导(1)与所述直波导(2)的横截面的宽度均为0.35微米~1微米,高度均为0.1微米~1微米。

6.如权利要求1所述混合微环波导器件,其特征在于,所述微环波导(1)与所述直波导(2)侧向耦合。

7.如权利要求1所述混合微环波导器件,其特征在于,所述微环波导(1)与所述直波导(2)之间的最短间距为0.03微米~0.3微米。

8.如权利要求1所述混合微环波导器件,其特征在于,所述微环波导(1)置于第一支架(5)上,该第一支架(5)用于支撑所述微环波导(1)使该微环波导(1)相对于所述衬底(7)悬空;

所述直波导(2)置于第二支架(6)上,该第二支架(6)用于支撑所述直波导(2)使该直波导(2)相对于所述衬底(7)悬空。

9.如权利要求8所述混合微环波导器件,其特征在于,所述第一支架(5)的横截面为人字形;所述第二支架(6)的横截面为人字形。

10.如权利要求8所述混合微环波导器件,其特征在于,所述第一支架(5)和所述第二支架(6)均采用横截面上窄下宽的结构,所述第一支架(5)和所述第二支架(6)的上边缘宽度为0.02微米~0.05微米。

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