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专利号: 202410120552X
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:

1.一种双层绝热模式转换器,其特征在于,包括第一硅芯(1)、第二硅芯(2)及包层(3);

所述第一硅芯(1)、第二硅芯(2)四周均设置包层(3);所述第一硅芯(1)设置在第二硅芯(2)下方;沿光束传播方向,所述第一硅芯(1)包括依次连接的输入端(4)、第一绝热锥形波导(5)、第二绝热锥形波导(6)、第三绝热锥形波导(7)、第四绝热锥形波导(8)、第五绝热锥形波导(9)、第六绝热锥形波导(10)、第七绝热锥形波导(11)、第八绝热锥形波导(12)、第九绝热锥形波导(13)、第十绝热锥形波导(14)、第十一绝热锥形波导(15)、第十二绝热锥形波导(16)及输出端(17);

所述包层(3)的材料为SiO2,折射率nSiO2 = 1.445,宽度为W0,厚度为h0;宽度和高度分别设置为W0 = 9 μm和h0 = 1250 nm;

所述第一硅芯(1)、第二硅芯(2)的折射率均为nSi = 3.455;第二硅芯(2)厚度为h2 = 

200 nm,宽度为W;第一硅芯(1)厚度为h1= 200 nm,宽度为w = 2Wside + W,其中Wside为侧肋宽度;所述第二硅芯(2)的宽度恒定为W= 1 μm;入射光束波长设置为1.55 μm;

所述第一硅芯(1)的输入端(4)的侧肋宽度为 3 μm;输出端(17)的侧肋宽度为0;

所述第一硅芯(1)中的输入端(4)和输出端(17)均为平行板波导,宽度分别为wI = 7 μm和wO = 1 μm,长度LI和LO均为5000 nm;

所述第一绝热锥形波导(5)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w1 = 7 μm和w2 = 2.2 μm,长度L1 = 13976 nm;第二绝热锥形波导(6)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w2 = 

2.2 μm和w3 = 1.8 μm,长度L2 = 37882 nm;第三绝热锥形波导(7)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w3 = 1.8 μm和w4 = 1.62 μm,长度L3 = 39619 nm;第四绝热锥形波导(8)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w4 = 1.62 μm和w5 = 1.50 μm,长度L4 = 41595 nm;第五绝热锥形波导(9)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w5 = 1.50 μm和w6 = 1.42 μm,长度L5 = 40360 nm;第六绝热锥形波导(10)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w6 = 1.42 μm和w7 = 1.36 μm,长度L6 = 38096 nm;第七绝热锥形波导(11)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w7 = 1.36 μm和w8 = 1.30 μm,长度L7 = 36932 nm;第八绝热锥形波导(12)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w8 = 1.30 μm和w9 = 1.24 μm,长度L8 = 33711 nm;第九绝热锥形波导(13)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w9 = 1.24 μm和w10 = 1.18 μm,长度L9 = 28920 nm;第十绝热锥形波导(14)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w10 = 

1.18 μm和w11 = 1.12 μm,长度L10 = 23456 nm;第十一绝热锥形波导(15)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w11 = 1.12 μm和w12 = 1.06 μm,长度L11 = 18276 nm;第十二绝热锥形波导(16)的初始端波导宽度和末端宽度分别为w12 = 1.06 μm和w13 = 1.00 μm,长度L12 = 14000 nm。