[发明专利]一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感的微环滤波器

摘要

本发明公开了一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器。第一微环滤波器和第二微环滤波器的上方均设有用于调节谐振波长的加热电极，第一微环滤波器和第二微环滤波器均单偏振工作且谐振波长相同，第一微环滤波器和第二微环滤波器分别用作TM偏振模式和TE偏振模式的滤波并可互换，两个微环滤波器各设有一组金属区或者设有同一组金属区，通过加热两组金属电极或者结合激光氧化波导校正谐振波长。本发明微环滤波器具有尺寸小、结构简单的特点，为解决微环滤波器的偏振敏感问题提出了一种可行方案。

主权项

1.一种基于硅纳米线波导的偏振不敏感微环滤波器，其特征在于：/n包括相连接的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)，第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)的上方均设有用于调节谐振波长的加热电极，第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)均单偏振工作且谐振波长相同，其谐振波长通过加热金属区进行调节；/n所述的第一微环滤波器(20)包括第一环形波导(10)以及对称置于第一环形波导(10)两侧的第一弯曲波导(2)和第三弯曲波导(7)，所述的第二微环滤波器(21)包括第二环形波导(11)以及对称置于第二环形波导(11)两侧的第二弯曲波导(4)和第四弯曲波导(9)；输入波导(1)与第一弯曲波导(2)的输入端连接，第一弯曲波导(2)输出端经第一绝热连接波导(3)与第二弯曲波导(4)的输入端连接，第二弯曲波导(4)输出端连接第一输出波导(5)；第四弯曲波导(9)的输出端经第二绝热连接波导(8)与第三弯曲波导(7)的输入端连接，第三弯曲波导(7)的输出端与第二输出波导(6)连接，第三弯曲波导(7)的输出端与第一弯曲波导(2)的输入端位于第一环形波导(10)的同一侧；/n所述的第一环形波导(10)和第一弯曲波导(2)之间形成第一弯曲耦合区(16)，第一环形波导(10)和第三弯曲波导(7)之间形成第三弯曲耦合区(17)，第二环形波导(11)和第二弯曲波导(4)之间形成第二弯曲耦合区(19)，第二环形波导(11)和第四弯曲波导(9)之间形成第四弯曲耦合区(18)，所述的第一弯曲耦合区(16)、第三弯曲耦合区(17)、第四弯曲耦合区(18)和第二弯曲耦合区(19)均采用弯曲耦合器的耦合结构；/n所述的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)设置金属区，分为一下两种实施方式：/n第一种实施方式，所述的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)各设有一组金属区，分别通过加热两组金属电极对第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)的谐振波长进行调节，使得两者相同；/n所述微环滤波器上方覆有两组金属电极：/n一组金属电极包括第一微加热电极连接金属区(12)、第一微加热电极触点金属区(13)和第一微加热电极加热金属区(22)，第一微加热电极加热金属区(22)位于第一环形波导(10)的正上方并设有开口，第一微加热电极加热金属区(22)对第一环形波导(10)进行加热，第一微加热电极加热金属区(22)的两端分别经各自的第一微加热电极连接金属区(12)与两个第一微加热电极触点金属区(13)连接；/n另一组金属电极包括第二微加热电极连接金属区(14)、第二微加热电极触点金属区(15)和第二微加热电极加热金属区(23)，第二微加热电极加热金属区(23)位于第二环形波导(11)的正上方并设有开口，第二微加热电极加热金属区(23)对第二环形波导(11)进行加热，第二微加热电极加热金属区(23)的两端分别经各自的第二微加热电极连接金属区(14)与两个第二微加热电极触点金属区(15)连接；/n第二种实施方式，所述的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)设有同一组金属区，分别通过加热该组金属电极并对第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)中的微环进行激光氧化进而调节第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)的谐振波长使得两者相同，实现谐振波长的移动和对准；/n所述微环滤波器上方覆有同一组金属电极，一组金属电极包括第一微加热电极连接金属区(12)、第一微加热电极触点金属区(13)和第一微加热电极加热金属区(22)，两个第一微加热电极加热金属区(22)分别位于第一环形波导(10)和第二环形波导(11)的正上方并设有开口，两个第一微加热电极加热金属区(22)的一端之间通过连接金属区(24)连接，两个第一微加热电极加热金属区(22)的另一端之间分别经各自的第一微加热电极连接金属区(12)与两个第一微加热电极触点金属区(13)连接；/n所述的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)采用级联环结构，微环结构由多个级联的环形波导耦合构成；/n所述的第一微环滤波器(20)和第二微环滤波器(21)其中之一微环滤波器对TM偏振态的传输损耗达到10³dB/cm量级，另一个微环滤波器的耦合区对TE偏振态的耦合系数仅为0.001量级。/n