一种硅基紧凑式模阶数转换器及转换方法

摘要

本发明公开了一种硅基紧凑式模阶数转换器及转换方法，所述转换器为硅基脊波导结构，包括依次连接的输入波导(1)、第一Y分支波导区域、锥形波导区域、第二Y分支波导区域以及输出波导(2)。多模光信号从输入波导输入，在第一Y分支波导区域发生模式分离，并在通过锥形波导区域时产生模阶数变化，转换后的模式受到弯曲波导的约束，通过第二Y分支波导区域再次模式合成，从输出波导输出多模信号。本发明的转换器具有结构简单、制作容差性好、紧凑便于集成、成本低、损耗低等优点，可实现大范围的光波导集成。

主权项

一种硅基紧凑式模阶数转换器，其特征在于：所述转换器为硅基脊波导结构，包括依次连接的输入波导(1)、第一Y分支波导区域、锥形波导区域、第二Y分支波导区域以及输出波导(2)；所述输入波导(1)用于输入光信号，而所述输出波导(2)用于输出光信号；所述第一Y分支波导区域包括第一弯曲波导(3)、第二弯曲波导(4)、第三弯曲波导(5)、第四弯曲波导(6)，而所述第二Y分支波导区域包括第五弯曲波导(7)、第六弯曲波导(8)、第七弯曲波导(9)、第八弯曲波导(10)；所述锥形波导区域包括第一锥形波导(11)、第二锥形波导(12)、第三锥形波导(13)、第四锥形波导(14)；所述第一弯曲波导(3)、第二弯曲波导(4)、第三弯曲波导(5)、第四弯曲波导(6)由上到下依设置在输入波导(1)的输出端，且所述第一弯曲波导(3)、第二弯曲波导(4)、第三弯曲波导(5)、第四弯曲波导(6)的横截面宽度由上到下依次由宽变窄；而所述第五弯曲波导(7)、第六弯曲波导(8)、第七弯曲波导(9)、第八弯曲波导(10)由上到下依设置在输出波导(2)的输入端，且所述第五弯曲波导(7)、第六弯曲波导(8)、第七弯曲波导(9)、第八弯曲波导(10)的横截面宽度由上到下依次由宽变窄；所述第一弯曲波导(3)与第五弯曲波导(7)之间通过第一锥形波导(11)连接，且所述第一锥形波导(11)的锥形顶端指向第五弯曲波导(7)；所述第二弯曲波导(4)与第六弯曲波导(8)之间通过第二锥形波导(12)连接，且所述第二锥形波导(12)的锥形顶端指向第六弯曲波导(8)；所述第三弯曲波导(5)与第七弯曲波导(9)之间通过第三锥形波导(13)连接，且所述第三锥形波导(13)的锥形顶端指向第七弯曲波导(9)；所述第四弯曲波导(6)与第八弯曲波导(10)之间通过第四锥形波导(14)连接，且所述第四锥形波导(14)的锥形顶端指向第八弯曲波导(10)。