[发明专利]一种基于MMI结构的少模波导光功率分配器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于MMI结构的少模波导光功率分配器，其特征在于：整个器件基于MMI光波导结构，从左至右沿光的传播方向，依次由输入少模直波导(1)、输入锥形波导(12)、多模干涉波导(13)、第一输出锥形波导(14)和第二输出锥形波导(15)、第一输出少模直波导(16)和第二输出少模直波导(17)构成；其中，输入锥形波导(12)用于连接输入少模直波导(11)和多模干涉波导(13)，第一输出锥形波导(14)用于连接多模干涉波导(13)和第一输出少模直波导(16)，第二输出锥形波导(15)用于连接多模干涉波导(13)和第二输出少模直波导(17)；输入少模直波导(11)、第一输出少模直波导(16)、第二输出少模直波导(17)的结构和尺寸相同，输入锥形波导(12)、第一输出锥形波导(14)、第二输出锥形波导(15)的结构和尺寸相同；

输入少模直波导(11)、输入锥形波导(12)、多模干涉波导(13)、第一输出锥形波导(14)、第二输出锥形波导(15)、第一输出少模直波导(16)和第二输出少模直波导(17)从下至上依次由硅片衬底(31)、在硅片衬底(31)上制备的聚合物下包层(32)，在聚合物下包层(32)上制备的条形结构的光波导芯层(33)、在光波导芯层(33)和聚合物下包层(32)上制备的聚合物上包层(34)组成；光波导芯层(33)被包埋在聚合物上包层(34)中。

2.如权利要求1所述的一种基于MMI结构的少模波导光功率分配器，其特征在于：输入少模直波导(11)、第一输出少模直波导(16)、第二输出少模直波导(17)的长度a1、a1’、a1”相等，为500～2000μm；宽度w1、w1’、w1”相等，为3～7μm；输入锥形波导(12)、第一输出锥形波导(14)、第二输出锥形波导(15)的长度a2、a2’、a2”相等，为200～1000μm；输入锥形波导(12)、第一输出锥形波导(14)、第二输出锥形波导(15)与多模干涉波导(13)连接处的宽度w2，w2’，w2”相等，为5～14μm；多模干涉波导(13)的长度a3为1000～10000μm，宽度w3为20～100μm；硅片衬底(31)的厚度为0.5～1mm，聚合物下包层(32)的厚度为3～15μm，光波导芯层(33)的厚度为1～10μm，聚合物上包层(34)的厚度为3～15μm。

3.如权利要求1所述的一种基于MMI结构的少模波导光功率分配器，其特征在于：光从输入少模直波导(11)输入，经输入锥形波导(12)过渡进入到多模干涉波导(13)当中，在多模干涉波导(13)中激发出多个光学模式并相互干涉，随后通过第一输出锥形波导(14)和第二输出锥形波导(15)输出到第一输出少模直波导(16)和第二输出少模直波导(17)当中；输出光的模式与输入光的模式相同，输入LP₀₁模式，输出也为LP₀₁模式，输入LP_11b模式，输出也为LP_11b模式。

4.一种基于MMI结构的少模波导光功率分配器，其特征在于：整个器件基于MMI光波导结构，从左至右沿光的传输方向，依次由输入少模直波导(21)、输入锥形波导(22)、多模干涉波导(23)、第一输出锥形波导(24)和第二输出锥形波导(25)、第一输出少模直波导(26)和第二输出少模直波导(27)构成；其中，输入锥形波导(22)用于连接输入少模直波导(21)和多模干涉波导(23)，第一输出锥形波导(24)用于连接多模干涉波导(23)和第一输出少模直波导(26)，第二输出锥形波导(25)用于连接多模干涉波导(23)和第二输出少模直波导(27)；输入少模直波导(21)、第一输出少模直波导(26)和第二输出少模直波导(27)的结构和尺寸相同，输入锥形波导(22)、第一输出锥形波导(24)、第二输出锥形波导(25)的结构和尺寸相同；

输入少模直波导(21)、输入锥形波导(22)、多模干涉波导(23)、第一输出锥形波导(24)、第二输出锥形波导(25)、第一输出少模直波导(26)和第二输出少模直波导(27)从下至上依次由硅片衬底(31)、在硅片衬底(31)上制备的聚合物下包层(32)，在聚合物下包层(32)上制备的条形结构的光波导芯层(33’)、在光波导芯层(33’)和聚合物下包层(32)上制备的聚合物上包层(34)组成；光波导芯层(33’)被包埋在聚合物上包层(34)中。