[发明专利]一种单向磁化半导体波导集成多模干涉磁光隔离器

摘要

本发明属于集成光学领域，具体涉及一种单向磁化半导体波导集成多模干涉磁光隔离器。该隔离器由依次连接的单模波导单元、多模波导单元和单模波导单元组成，且光波沿其传输，隔离器各波导单元所有波导均采用同一片SOI基片作为底层。各波导单元由至少一个对应的波导构成。多模波导单元中：第一多模波导从上到下依次为低折射率层、磁光薄膜层、半导体波导薄膜层和低折射率层；第二多模波导从上到下依次为低折射率层、半导体波导薄膜层、磁光薄膜层、半导体波导薄膜结构层和低折射率层。通过使多模干涉波导的宽度和单模波导一致，实现模式呈纵向分布。本发明实现了单向磁化下的MMI光隔离器结构，简化了磁场施加方法，使器件容易制备和封装。

主权项

1.一种单向磁化半导体波导集成多模干涉磁光隔离器，由依次连接的单模波导单元、多模波导单元和单模波导单元组成，其特征在于：所述隔离器各波导单元中的波导均采用同一片SOI基片的SiO₂层作为底层，即低折射率层；隔离器的外加磁场方向垂直于光波导中光传播方向；多模波导的宽度和单模波导一致；单模波导单元，由至少一个单模波导构成；单模波导从上到下依次为：厚度2um‑3um的低折射率层、厚度400nm‑700nm的半导体波导薄膜层和厚度2um‑3um的低折射率层，且支持单模光传输；最下层的低折射率层宽度不小于500nm，其他各层的宽度为500nm；多模波导单元由至少一个第一多模波导和/或第二多模波导构成；第一多模波导从上到下依次为：厚度2um‑3um的低折射率层、厚度200‑350nm的磁光薄膜层、厚度400nm‑600nm的半导体波导薄膜层和厚度2um‑3um的低折射率层，且在垂直于薄膜表面方向上存在两个或以上的模式传播；波导最下层的低折射率层宽度不小于500nm，其他各层的宽度为500nm；第二多模波导从上到下依次为：厚度2um‑3um的低折射率层、厚度100nm‑300nm的半导体波导层、厚度200‑300nm的磁光薄膜层、厚度100nm‑300nm的半导体波导薄膜结构层和厚度2um‑3um的低折射率层，且在垂直于薄膜表面方向上支持两个或以上的模式传播；波导最下层的低折射率层宽度不小于500nm，其他各层的宽度为500nm。