一种通道损耗均匀且通带响应平坦的蚀刻衍射光栅器件

摘要

本实用新型公开了一种通道损耗均匀且通带响应平坦的蚀刻衍射光栅器件。本实用新型在传统蚀刻衍射光栅设计的基础上，光栅反射齿面的每个齿面均由多个离散点连接构成并形成曲面，器件的光谱响应通带也相应分成多个离散点；每个光栅反射齿面上每个离散点均对光谱响应通带内的相应波长满足干涉加强条件，以实现通带响应平坦，同时光栅反射面的反射方向偏移常规闪耀光栅反射方向，使得经平板区传输后，光能量在输出波导阵列附近分散，以达到通道损耗均匀的效果。本实用新型在不改变蚀刻衍射光栅组成部分并不引入额外器件的基础上，实现了各通道带宽的增加，并且同时提高了蚀刻衍射光栅损耗均匀性；适用于基于磷化铟，二氧化硅，硅等各种材料的波导结构，具有制作简单、成本低等优点。

主权项

一种通道损耗均匀且通带响应平坦的蚀刻衍射光栅器件，主要由至少一条输入波导(1)、平板波导区(2)、输出波导阵列(3)和光栅反射齿面(4)形成光路结构，输入波导(1)的入射光经平板波导区(2)发散后被光栅反射齿面(4)反射，再经过平板波导区(2)后被输出波导阵列(3)接收，所述光路采用罗兰圆(7)结构；其特征在于：光栅反射齿面(4)的每个齿面均由I个离散点连接构成并形成曲面，器件的光谱响应通带相应分成I个离散点；光栅反射齿面(4)上每个离散点满足下面的光栅衍射方程，以此实现通带响应平坦，同时使得光栅反射齿面(4)的反射方向偏移常规闪耀光栅反射方向，以达到损耗均匀的效果：其中，I为中心输入波导(5)与罗兰圆(7)圆周相交点，O为中心输出波导(6)与罗兰圆(7)圆周相交点，中心输出波导(6)为位于输出波导阵列(3)中间的波导，P为光栅极点，G_n,k表示第n个齿面上第k个离散点，m为衍射级次，n表示光栅齿面的序数，2N+1为光栅齿面的总数量，k表示每个齿面中离散点的序数，K表示每个齿面中离散点的总数；λ_k为光栅齿面上离散点对应的光谱响应通带内的离散点的波长，neff_k为λ_k的平板区有效折射率。