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基于反向Δβ定向耦合器的硅波导偏振分束器设计

DOI：10.35848/1347-4065/ab80e3 期刊：Japanese Journal of Applied Physics 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 我们报道了一种采用硅波导设计的定向耦合器型偏振分束器，工作波长范围为1550-1600纳米。该器件利用TE模与TM模之间的耦合强度差异实现功能，并通过反向Δβ结构获得宽工作波长范围。为确保TE模具有足够的消光比，需设置足够宽的波导间距。仿真结果表明，这种简单结构能在1520-1620纳米波长范围内实现超过100纳米的工作波长区间且保持20分贝消光比。其制备宽度公差超过10纳米，完全满足代工厂工艺要求。
作者： Hideaki Okayama，Hiroki Yaegashi，Hironori Sasaki
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

设计一种用于1550-1600纳米波长的硅波导定向耦合器型偏振分束器，利用TE模与TM模之间的耦合强度差异及反向Δβ结构实现宽工作波长范围。

研究成果

采用反向Δβ结构的硅波导定向耦合器型偏振分束器设计，实现了1520-1620纳米波长范围内超过100纳米的宽工作波段，并在1520-1620纳米波长处达到20分贝消光比。其制备宽度容差超过10纳米，适用于代工工艺。这种简单结构为波分复用系统提供了显著优势。

研究不足

该设计要求波导间保持较大间距以实现TE模式的足够消光比，这可能会限制器件的紧凑性。虽然制造宽度公差对于代工工艺而言足够，但对于极高精度的应用仍可能构成挑战。

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