一种超宽谱波长不敏感光分路器的设计方法

摘要

本发明公开了一种超宽谱波长不敏感光分路器的设计方法，采用调整Y分支弯曲半径和缝隙，平横短波和长波泄露损耗和辐射损耗，改善Y分支波长相关损耗，实现了超宽谱范围内波长不敏感Y分支结构，通过Y分支级联，形成超宽谱波长不敏感的1×N光分路器结构，实现超宽谱范围内波长平坦化。

主权项

一种超宽谱波长不敏感光分路器的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：选择光分路器的波导材料并计算波导材料的相对折射率差Δ_n；步骤2：根据步骤1选择的波导材料，利用三维光束传播法仿真单模波导传输条件，得出高阶模截止条件，从而确定波导宽度及厚度；步骤3：根据步骤2得出的波导宽度和截面尺寸，利用弯曲波导损耗公式，计算出最小弯曲半径，并根据最小弯曲半径构造光分路器的Y分支结构；弯曲波导损耗公式具体如下：R_n＝n₂R/λ₀ε＝Δn^3/21.137^Δ‑0.01其中，A_θ为弯曲损耗，Δn为波导材料相对折射率差，R为波导弯曲半径，ε为相对介电常数，n₂为波导芯区材料折射率，λ₀为真空中光传输波长。步骤4：在最小弯曲半径±30％～50％范围内对光分路器的Y分支结构进行超宽谱扫描，得到损耗随波长的变化趋势，并计算波长相关损耗WDL；步骤5：对光分路器的Y分支结构不同缝隙进行扫描，得到损耗随缝隙变化趋势；步骤6：根据步骤4和步骤5，调整缝隙和弯曲半径，得到波长不敏感的弯曲半径，并平衡长波、短波的泄露和辐射损耗，得到波长不敏感的Y分支结构；步骤7：将波长不敏感的Y分支结构作为基本单元，通过级联方式形成1×N型光分路器结构。