[发明专利]一种基于双锥形非对称定向耦合器型光偏振分束旋转器

权利要求书

1.一种基于双锥形非对称定向耦合器型光偏振分束旋转器，其特征在于，包括输入波导和输出波导两个部分；输入波导包括输入引导波导(1)、输入锥形波导(2)、输入弯曲波导(3)及输入直波导(4)；输出波导包括输出锥形波导(5)、输出弯曲波导(6)及输出直波导(7)；输出锥形波导(5)位于输入锥形波导(2)上方且留有一定的预设距离；所述输入锥形波导(2)沿着输入方向线性变窄，输出锥形波导(5)沿着输出方向线性变宽，输入锥形波导(2)与输出锥形波导(5)共同构成非对称定向耦合器；

所述输入引导波导(1)的宽度为510nm，输入锥形波导(2)长度为30μm，刻蚀深度为70nm,输入弯曲波导(3)长度为40μm，输入直波导(4)长度为30μm；输入波导与输出波导之间预设距离即间隙为340nm，输出锥形波导(5)宽度由100nm线性变宽为800nm，高度为220nm，输出弯曲波导(6)长度为40μm，输出直波导(7)长度为30μm，非对称定向耦合器长度为30μm；

当TM₀偏振态输入时，输入锥形波导(2)与输出锥形波导(5)在某一截面上的有效折射率相等，从而实现偏振模式的旋转。

2.根据权利要求1所述的一种基于双锥形非对称定向耦合器型光偏振分束旋转器，其特征在于，所述波导中输入锥形波导(2)与输出锥形波导(5)的偏振模式的相位匹配条件为：

neff₁(TM₀)＝neff₂(TE₀)

其中，neff₁(TM₀)表示输入波导中输入锥形波导(2)的TM₀偏振模式的有效折射率，neff₂(TE₀)表示输出波导中输出锥形波导(5)的TE₀偏振模式的有效折射率；

当TE₀偏振态输入时，输入锥形波导(2)的TE₀偏振模式与输出锥形波导(5)的TE₀偏振模式处于不满足相位匹配状态，TE₀偏振态以最低的损耗直接从端口2输出；当TM₀偏振态输入时，输入锥形波导(2)的TM₀偏振模式有效折射率与输出锥形波导(5)的TE₀偏振模式有效折射率在某一截面上相等，满足相位匹配条件，实现TM₀到TE₀偏振模式的旋转，旋转后的TE₀偏振态从端口3输出。

3.根据权利要求1所述的一种基于双锥形非对称定向耦合器型光偏振分束旋转器，其特征在于，采用绝缘层上硅材料，基本结构以硅作为主体、以二氧化硅为上包层。