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专利号: 2023112145087
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种绝热模式演化器,包括下包层(1)、上包层(3)及硅芯(2),所述下包层(1)的上端设置硅芯(2),所述硅芯(2)的四周设置上包层(3),其特征在于,沿光束传播方向,所述硅芯(2)包括依次连接的输入端(4)、第一绝热锥形波导(5)、第一绝热模式转换器(6)、第二绝热锥形波导(7)、过渡结构(8)、第三绝热锥形波导(9)、第二绝热模式转换器(10)、第四绝热锥形波导(11)及输出端(12);TE1模式从输入端(4)输入,第一绝热锥形波导(5)传输TE1模式至第一绝热模式转换器(6),第一绝热模式转换器(6)将TE1模式演化成TM0模式,第二绝热锥形波导(7)传输TM0模式至过渡结构(8),通过过渡结构(8)传输TM0模式至第三绝热锥形波导(9),第三绝热锥形波导(9)传输TM0模式至第二绝热模式转换器(10),第二绝热模式转换器(10)将TM0模式演化成TE1模式并传输至第四绝热锥形波导(11),第四绝热锥形波导(11)通过输出端(12)将TE1模式输出。

2.根据权利要求1所述的绝热模式演化器,其特征在于,入射光束波长设置为1550nm;

硅芯(2)的折射率nSi=3.455,厚度为h2=220nm,宽度W的变化范围从0.4μm到1.5μm;所述输入端(4)和所述输出端(12)为平行板波导,宽度分别为WI=1.5μm和WO=1.5μm。

3.根据权利要求2所述的绝热模式演化器,其特征在于,所述下包层(1)的材料为SiO2,折射率nSiO2=1.445,厚度为h1=500nm,宽度为W0>W;上包层(3)为空气。

4.根据权利要求2所述的绝热模式演化器,其特征在于,所述第一绝热锥形波导(5)与第四绝热锥形波导(11)以过渡结构(8)对称分布,第一绝热锥形波导(5)和第二绝热锥形波导(11)分别由3个连续的线性片段构成。

5.根据权利要求2所述的绝热模式演化器,其特征在于,所述第一绝热模式转换器(6)与第二绝热模式转换器(10)以过渡结构(8)对称分布,第一绝热模式转换器(6)与第二绝热模式转换器(10)分别由3个连续的线性片段构成。

6.根据权利要求2所述的绝热模式演化器,其特征在于,所述第二绝热锥形波导(7)和第三绝热锥形波导(9)以过渡结构(8)对称分布,第二绝热锥形波导(7)和第三绝热锥形波导(9)分别由2个连续的线性片段构成。

7.根据权利要求2所述的绝热模式演化器,其特征在于,所述过渡结构(8)为平行板波导,用于TM0模式的过渡传输,宽度为W4=0.4μm。