[发明专利]一种绝热导波系统

说明书

本发明公开了一种绝热导波系统，包括构成绝热导波结构的芯和包层；在垂直光束传播方向上，将芯从上而下划分为顶层、中层以及底层，顶层厚hsubgt;1/subgt;，中层厚hsubgt;2/subgt;，底层硅厚hsubgt;3/subgt;；在光束传播方向上，从输入端到输出端，将芯划分成a~e共五段，a段的顶层和中层的宽均为wsubgt;L/subgt;；b段的顶层宽从wsubgt;L/subgt;缩小到wsubgt;R/subgt;，中层宽从wsubgt;L/subgt;增大到Wsubgt;1/subgt;；c段的顶层宽保持wsubgt;R/subgt;不变，中层宽从Wsubgt;1/subgt;增大到Wsubgt;2/subgt;；d段的顶层宽保持wsubgt;R/subgt;不变，中层宽从Wsubgt;2/subgt;增大到Wsubgt;R/subgt;；e段的顶层宽保持wsubgt;R/subgt;不变，中层宽保持Wsubgt;R/subgt;不变。本发明的绝热导波系统可以获得很宽的工作带宽，且获得的结构尺寸小、结构简单。

技术领域

本发明涉及一种绝热导波系统。

背景技术

在传统的光学仪器和系统中，光以光束的形式在不同位置之间传输，这些光束通过反射镜、透镜和棱镜进行准直、中继、聚焦和扫描。尽管光束可以通过使用透镜和反射镜重新聚焦，但光束在传播时会发生衍射和展宽。并且，构成这种系统的整体光学部件通常很大且笨重。

在许多情况下，通过介质波导而不是通过自由空间传输光束是有利的。实现这一目标的技术称为导波光学系统。最初开发它是为了提供长距离光传输，而无需使用中继透镜。现在这项技术具有许多重要的应用，比如，携带远距离的光进行光波通信，以及纳米光子学和光子集成电路中器件和系统中的连接部件。

折射率为 n₁的介质嵌入在折射率为 n₂的介质中，其中 n₂   n₁，折射率为 n₁的介质充当光“陷阱”，即在折射率为 n₁的介质中，光线通过边界处的多次全内反射，从而约束在折射率为 n₁的介质中，这就是光学限制的基本原理。这种效应有助于限制高折射介质内部产生的光，因此可以用于制作绝热导波系统，从而将光能量从一个光学波导绝热的传输到另一个位置上的光学波导结构。光能量通过内层介质传输，而不会辐射到周围的介质中。内层介质和外层介质分别称为波导的“芯”和“包层”。

基于上述原理的现有的绝热导波系统，不同程度存在尺寸大、带宽小、结构复杂、不易加工等等问题。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种绝热导波系统，具有较大的工作带宽，且结构尺寸小。