[发明专利]双通道集成光子波长解复用器

权利要求书

1.一种双通道光子解复用器，包括：

输入区域，用于接收包括两个不同波长通道的多通道光信号，其中所述两个不同波长通道包括第一不同波长通道和第二不同波长通道；

两个输出区域，包括第一输出区域和第二输出区域，所述第一输出区域被适配来接收从所述多通道光信号解复用的所述第一不同波长通道，所述第二输出区域被适配来接收从所述多通道光信号解复用的所述第二不同波长通道；和

色散区域，光学设置在所述输入区域和所述两个输出区域之间，其中，所述色散区域包括非均匀散布以形成多个界面的第一材料和第二材料，其中所述多个界面中的每个界面对应于所述色散区域的折射率的改变，并且共同构造所述色散区域以当所述输入区域接收到所述多通道光信号时从所述多通道光信号中光学分离所述两个不同波长通道中的每一个，并且分别将所述第一不同波长通道引导到所述第一输出区域以及将所述第二不同波长通道引导到所述第二输出区域，并且其中，所述第一材料或所述第二材料中的至少一个在所述色散区域内被构造成能够由具有预定宽度的特征形状按照图式再现。

2.根据权利要求1所述的双通道光子解复用器，其中，所述特征形状的所述预定宽度在20nm和200nm之间。

3.根据权利要求2所述的双通道光子解复用器，其中，所述特征形状包括圆形、正方形、六边形或八边形中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的双通道光子解复用器，其中，所述色散区域没有被构造成解复用所述两个不同波长通道之外的光信号。

5.根据权利要求1所述的双通道光子解复用器，其中，所述多个界面沿着所述色散区域的横截面区域形成材料界面图案，所述色散区域至少部分地被包括所述第二材料的外围区域包围。

6.根据权利要求5所述的双通道光子解复用器，其中，所述第一材料和所述第二材料被布置在所述色散区域内，使得沿着所述色散区域的横截面区域的所述材料界面图案被赋形为与分别如图4B、图4D、图4F、图4H、图4J和图4L所示的界面图案432、434、436、438、440或442中的任何一个基本成比例。

7.根据权利要求5所述的双通道光子解复用器，其中，所述材料界面图案包括由所述第二材料形成的突起，所述突起从所述外围区域延伸到所述色散区域中。

8.根据权利要求5所述的双通道光子解复用器，其中，所述材料界面图案包括多个岛，其中，所述多个岛中包括的第一岛由所述第一材料形成并被所述第二材料包围，并且其中，所述多个岛中包括的第二岛由所述第二材料形成并被所述第一材料包围。

9.根据权利要求5所述的双通道光子解复用器，其中，所述材料界面图案包括一个或多个树枝状形状，其中，所述一个或多个树枝状形状中的每一个被定义为由所述第一材料或所述第二材料形成的分支结构，并且具有沿着对应方向在尺寸上增加和减小之间交替的宽度。

10.根据权利要求5所述的双通道光子解复用器，其中，所述第一材料和所述第二材料在所述色散区域内被布置和赋形，使得所述材料界面图案与利用逆向设计过程可获得的设计基本成比例。

11.根据权利要求10所述的双通道光子解复用器，其中，所述逆向设计过程包括至少部分地基于损失函数对设计进行迭代优化，所述损失函数包含性能损失和制造损失，所述损失函数经由迭代优化进行调整以生成设计。

12.根据权利要求1所述的双通道光子解复用器，其中，所述色散区域被构造成容纳包括在所述两个不同波长通道中的公共带宽，其中，所述两个不同波长通道具有不同的中心波长，其中，所述公共带宽大约为13nm宽，并且其中，所述不同中心波长包括1271nm、1291nm、1311nm、1331nm、1511nm、1531nm、1551nm或1571nm中的至少一个。