一种硅基三维叠加型光纤耦合结构

摘要

本发明涉及一种硅基三维叠加型光纤耦合结构，其结构基于硅衬底，包括二维模斑转换器（1），周期性结构（2）和周期性结构（2）与脊波导组成的凹槽（3）构成。本发明一种硅基三维叠加型光纤耦合结构，具有耦合效率高，耦合方法独特，突破现有的单纯纵向耦合的局限，从而实现高效的三维叠加耦合，可以广泛应用。

主权项

一种硅基三维叠加型光纤耦合结构，其结构基于硅衬底，其特征在于：包括二维模斑转换器、周期性结构、由周期性结构与硅基波导组成的凹槽，以及斜楔型光纤，其中二维模斑转换器、周期性结构、凹槽均制作在硅基波导上，其折射率和硅的折射率相同；所述周期性结构排列在二维模斑转换器两侧，且为光子带隙结构或布拉格波导结构；凹槽深度为硅基波导脊高；凹槽内平面为硅材料平面；所述二维模斑转换器的总长度为100um，且一端宽度为0.5um、另一端宽度为6um；其中二维模斑转换器宽度为0.5um的一端与宽度为0.5um，总高为5um的硅基波导输入端相连，二维模斑转换器宽度为6um的一端与斜楔型光纤输出端的垂直端面连接；所述斜楔型光纤利用普通单模光纤得到，包层直径D为125um，芯径d为8到10um，斜楔型光纤输入端为普通单模光纤端面，输出端经过处理得到高度h为硅基波导脊高的垂直端面和宽度L为耦合长度的水平端面，其中垂直端面与二维模斑转换器宽度为6um的一端连接实现两者端面直接耦合；所述凹槽上端面与衬底间距为30nm，斜楔型光纤水平端面与凹槽的上表面连接实现两者叠加耦合。