[发明专利]一种紧凑硅基阵列波导光栅的32信道密集型波分复用器

权利要求书

1.一种紧凑硅基阵列波导光栅的32信道密集型波分复用器，其特征在于，由硅基器件输入波导(1)、第一平板波导(2)、矩形阵列波导(3)、第二平板波导(4)以及输出波导(5)顺次连接组成；

所述输入波导(1)具有5个端口，其中4个为冗余输入；输出波导(5)具有32个端口；

所述阵列波导(3)由147个条形波导组成，每一个条形波导由直波导、90°弯曲波导和锥形波导组成，相邻条形波导之间具有相等长度差ΔL；

所述第一平板波导(2)和第二平板波导(4)基本结构为罗兰圆，即一个半径为R的圆与一个半径为R/2的内切圆组成，且两个平板波导为对称设计。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑硅基阵列波导光栅的32信道密集型波分复用器，其特征在于，所述输出波导(5)的32个端口之间的间距为1.5μm；阵列波导(3)的147个条形波导中相邻两个波导的间距为2.3μm，每个波导的宽度为1μm，自由频谱范围为4200GHz。

3.根据权利要求1所述的一种紧凑硅基阵列波导光栅的32信道密集型波分复用器，其特征在于，采用标准晶圆设计：基底和上包层采用2μm厚的二氧化硅材料，主体波导光栅结构采用220nm厚的硅材料。

4.根据权利要求1所述的一种紧凑硅基阵列波导光栅的32信道密集型波分复用器，其特征在于，所述相邻条形波导之间的长度差ΔL由下式计算：

其中，m为阵列波导光栅的衍射阶数，λ₀为中心波长，n_c为阵列波导的模式有效折射率。

5.根据权利要求1所述的一种紧凑硅基阵列波导光栅的32信道密集型波分复用器，其特征在于，所述自由频谱范围FSR与衍射阶数m的关系表示为：

其中，n_g为阵列波导的模式群折射率，λ₀为中心波长，n_c为阵列波导的模式有效折射率。