【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及集成光學起偏器領域，具體是一種小尺寸、寬帶、反射抑制、具有大制作容差的集成光波導起偏器。
技術介紹
1、硅基光子集成技術由于其低功耗、高速率、集成度高等突出優勢，被普遍認為是未來信息網絡的關鍵解決方案之一。硅基光波導通常具有較強的雙折射效應，這使得硅光波導器件通常具有較強的偏振相關性，其各種性能參數，如損耗、工作波長、色散、轉換效率等，與偏振具有很強的相關性。因此，若光信號具有較低的偏振消光比，將使得所設計的硅光器件無法發揮預期性能，進而進一步影響系統的性能。而利用硅光波導起偏器可以較好的解決這個問題。光學起偏器主要功能是僅可讓某一偏振態的光信號通過器件，從而大大提高光信號的偏振消光比。該功能使得集成光學起偏器在硅光集成線路中占有重要的地位。
2、目前已有的硅基集成光波導起偏器的設計方案的主要思想是設計具有很大的偏振相關損耗，使得某一偏振態損耗掉，并使得另一偏振態無損或低損的通過。主要方案包括波導布拉格光柵、絕熱彎曲波導、非對稱定向耦合器等。然而目前基于已有方案的起偏器常常具有較大的尺寸、具有較窄的工作帶寬（小于50?nm）、或需要較為復雜的制作工藝。另外，一些常見的基于布拉格光柵的光學起偏器，常常產生具有較大能量的反射光信號，該反射光可能增加系統噪聲，并對光源的穩定性造成不利的影響。因此，亟需尋找緊湊、寬譜、加工難度和實現成本低、具有反射抑制的集成光學起偏器，以用于各種硅基光子集成線路中。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種小尺寸、寬帶、反射抑制、具
2、本專利技術所采用的技術方案為：
3、一種超緊湊寬帶反射抑制集成光學波導起偏器，包括高階模式濾波器和反對稱光子晶體波導，所述高階模式濾波器不支持高階模式的光信號通過。所述反對稱光子晶體波導為具有兩行周期性分布波導擾動的多模光波導，其中上下行波導擾動之間沿光傳輸方向錯開半個周期長度，即呈現反對稱特性，這使得光子晶體可將入射的te基模（即te0）或tm基模（即tm0）反射并同時分別轉換為te或tm的奇數階高階模式。
4、通過設計光子晶體中周期性波導擾動的周期長度大小，使得光子晶體對于tm0或te0的反射帶覆蓋器件的工作波長范圍，從而使得器件作為te通過型或tm通過型起偏器，具體原理如下。
5、當設計光子晶體波導使得其對于tm0的反射帶覆蓋器件工作波長范圍而對于te0的反射帶遠離器件工作波長范圍時，te0入射光信號將無損的依次通過高階模式濾波器與光子晶體波導并最終從器件輸出，而tm0入射光信號在通過光子晶體波導時將被反射為tm高階模式信號，并最終被高階模式濾波器所濾除，由此形成具有反射抑制特性的te通過型波導起偏器；
6、當設計光子晶體波導使得其對于te0的反射帶覆蓋器件工作波長范圍而對于tm0的反射帶遠離器件工作波長范圍時，tm0入射光信號將無損的依次通過高階模式濾波器與光子晶體波導并最終從器件輸出，而te0入射光信號在通過光子晶體波導時將被反射為te高階模式信號，并最終被高階模式濾波器所濾除，由此形成具有反射抑制特性的tm通過型波導起偏器。
7、進一步的，所述的反對稱光子晶體波導中的周期性波導擾動為沿著光傳輸方向周期性分布的波導孔陣列，孔內折射率與波導包層折射率相同。
8、進一步的，所述的反對稱光子晶體波導中周期性波導擾動的周期長度沿著光傳輸方向不斷增加或降低，即具有“啁啾”特性。
9、進一步的，所述高階模式濾波器包括單模窄波導、連接于單模窄波導一端的輸入端錐形波導、連接于單模窄波導另一端的輸出端錐形波導，其中單模窄波導不支持高階模式的傳輸，輸入端錐形波導沿光傳輸方向呈前寬后窄，輸出端錐形波導沿光傳輸方向呈前窄后寬，高階模式濾波器通過輸入端錐形波導輸入光信號，并通過輸出端錐形波導將光信號輸出至所述光子晶體波導。
10、與現有技術相比，本專利技術優點為：
11、得益于光子晶體波導的超大耦合系數以及所使用的周期啁啾，本專利技術所提出的集成光學波導起偏器可同時具有超小尺寸和很寬的工作帶寬。另外，不同于傳統的基于反射光柵的光學起偏器，本專利技術所提出的集成波導起偏器具有反射抑制功能，可降低系統因反射光引起的噪聲和反射光對光源可能產生的不利影響。最后，本專利技術所提出的集成波導起偏器具有巨大的制作容差，且加工簡單，因此具有很高的性能穩定性和實用性。
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1.一種小尺寸、寬帶、反射抑制、具有大制作容差的集成光學波導起偏器，其特征在于，包括波導高階模式濾波器和基于多模波導的反對稱光子晶體；所述高階模式濾波器不支持高階模式光信號的通過，所述反對稱光子晶體波導為具有兩行周期性分布波導擾動的多模光波導，其中上下行周期性波導擾動沿光傳輸方向錯開，即呈現反對稱特性；
2.如權利要求1所述的基于多模波導的反對稱光子晶體波導，其特征在于，所述的周期性波導擾動為沿著光傳輸方向周期性分布的波導孔陣列，孔內折射率與波導包層折射率相同。
3.根據權利要求1-2中任意一項所述的一種小尺寸、寬帶、反射抑制、具有大制作容差的集成光學起偏器，其特征在于，所述的光子晶體中周期性波導擾動的周期長度沿著光傳輸方向不斷增加或降低，即具有啁啾特性。
4.根據權利要求1所述的一種超小尺寸、大帶寬、反射抑制、具有大制作容差的集成光學起偏器，其特征在于，所述的高階模式濾波器包括單模窄波導、連接于單模窄波導一端的輸入端錐形波導、連接于單模窄波導另一端的輸出端錐形波導，其中單模窄波導不支持高階TE或TM模式的傳輸，輸入端錐形波導沿光傳輸方向呈前寬
...【技術特征摘要】
1.一種小尺寸、寬帶、反射抑制、具有大制作容差的集成光學波導起偏器，其特征在于，包括波導高階模式濾波器和基于多模波導的反對稱光子晶體；所述高階模式濾波器不支持高階模式光信號的通過，所述反對稱光子晶體波導為具有兩行周期性分布波導擾動的多模光波導，其中上下行周期性波導擾動沿光傳輸方向錯開，即呈現反對稱特性；
2.如權利要求1所述的基于多模波導的反對稱光子晶體波導，其特征在于，所述的周期性波導擾動為沿著光傳輸方向周期性分布的波導孔陣列，孔內折射率與波導包層折射率相同。
3.根據權利要求1-2中任意一項所述的一種小尺寸、寬帶、反射抑制、具有大...
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