CN101470233B - 具有倾斜输出光波导的y分支波导器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，用于在光传输系统中光信号的分束或合束，该Y分支波导器件由分支波导(1)、合束波导(2)、过渡波导(3)和斜直波导(4)构成。利用本发明，采用由折线构成的分支波导和改进型的合束波导结构和斜直波导输出，不仅可以增大分支角度、减小分支长度并降低工艺难度，而且还能降低波导端面的反射，从而降低反射光对整个集成器件性能的扰动，提高集成器件的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及光通信集成光电子器件技术领域，特别是一种具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，用于在光传输系统中光信号的分束或合束。
背景技术
Y分支波导是集成光电子学中重要的基本光波导单元之一，被广泛应用于光耦合器、光调制器、复用/解复用器、光开关、以及光纤陀螺多功能芯片等集成光学器件中，其性能的优劣直接关系到这些器件性能的好坏。
传统的Y分支波导结构为直接转向型，在分支点附近存在模式转换和辐射损耗，且分路器很长而导致器件结构不紧凑，分支角度小也对工艺精度提出了很高的要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，以增大分支角度，减小分支长度并降低工艺难度，提高集成器件的稳定性。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，用于在光传输系统中光信号的分束或合束，该Y分支波导器件由分支波导1、合束波导2、过渡波导3和斜直波导4构成。
上述方案中，所述分支波导1由倾角逐渐增大的折线构成，相邻两段折线的角度差不超过某一角度，用于减少波导转弯处的损耗。
上述方案中，所述分支波导1中一分支波导先是一段或两段直波导，再由折线构成；每段折线具有相同的水平长度，相邻两折线间的夹角不大于某一角度。
上述方案中，所述合束波导2是Y分支波导的两个分支相交处，两个分支波导终端用一方形槽隔开，即在两波导终端用方形槽代替原来直接交叉结构而形成的锥型槽，用于使分支夹角增大的同时仍保证较高的传输效率，同时两个波导间的这一间隔宽度用于简化制作工艺。
上述方案中，所述合束波导2是一个方形槽结构波导，与前后段波导夹角遵循不大于某一角度的原则。
上述方案中，所述分支波导1的两分支波导宽度在合束波导2段有相对应改变，用于使整个分支波导的宽度变化不大，降低由于波导宽度变化对传输光模式的影响。
上述方案中，所述过渡波导3由折线构成，波导宽度从两分支波导的宽度和变为斜直波导的宽度。
上述方案中，该Y分支波导器件采用具有一定角度的斜直波导4输出的结构，所述斜直波导4与端面有一定夹角，夹角的存在用于降低端面的反射，光信号在斜直波导4的端面处耦合入外光路。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的这种具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，采用由夹角逐渐增大的折线构成的分支波导和改进型的合束波导结构与斜直波导耦合，形成整体倾斜的Y分支波导器件，减小了直的分支波导与斜波导直接耦合造成的转弯角度过大形成的损耗，缩短了器件的长度。
2、本发明提供的这种具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，采用由折线构成的分支波导和改进型的合束波导结构，使分支夹角增大，进一步有效地减小了器件的长度，增强其应用性。
3、本发明提供的这种具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，采用由折线构成的分支波导和改进型的合束波导结构和斜直波导输出，不仅可以增大分支角度、减小分支长度并降低工艺难度，而且还能进一步降低波导端面的反射，从而降低了反射光对整个集成器件性能的扰动，提高了集成器件的稳定性。
附图说明
为进一步说明本发明的内容，以下结合附图对本发明作一详细的描述，其中，
图1是本发明提供的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件的俯视图；
图2是本发明提供的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件的结构示意图；图中的记号是为了形象地说明Y分支波导器件的折线的构成方式的，每一记号代表一段折线；
图3是本发明提供的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件中分支波导部分的结构示意图；
图4是本发明提供的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件中合束波导方形槽部分的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，图1是本发明提供的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件的俯视图，该具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件用于在光传输系统中光信号的分束或合束，由分支波导1、合束波导2、过渡波导3和斜直波导4构成。
所述分支波导1由倾角逐渐增大的折线构成，相邻两段折线的角度差不超过某一角度，用于减少波导转弯处的损耗。分支波导1中一分支波导先是一段或两段直波导，再由折线构成；每段折线具有相同的水平长度，相邻两折线间的夹角不大于某一角度。
所述合束波导2是Y分支波导的两个分支相交处，两个分支波导终端用一方形槽隔开，即在两波导终端用方形槽代替原来直接交叉结构而形成的锥型槽，用于使分支夹角增大的同时仍保证较高的传输效率，同时两个波导间的这一间隔宽度用于简化制作工艺。合束波导2是一个方形槽结构波导，与前后段波导夹角遵循不大于某一角度的原则。
所述分支波导1的两分支波导宽度在合束波导2段有相对应改变，用于使整个分支波导的宽度变化不大，降低由于波导宽度变化对传输光模式的影响。
所述过渡波导3由折线构成，波导宽度从两分支波导的宽度和变为斜直波导的宽度。
该Y分支波导器件采用具有一定角度的斜直波导4输出的结构，所述斜直波导4与端面有一定夹角，夹角的存在用于降低端面的反射，光信号在斜直波导4的端面处耦合入外光路。
请参照图2、图3和图4所示，保持适当的横向间隔，分支波导1由倾角逐渐增大的折线组成，相邻两段折线的角度差不超过某一角度，目的是减少波导转弯处的损耗。其中一分支波导先是一段或两段直波导，再由折线构成，直波导的段数根据横向间距的大小调整。
光信号经由折线构成的改进型的合束波导2和过渡波导3。合束波导2是Y分支波导的两个分支相交处，波导终端刻一定宽度的方形槽，即在波导终端用方形槽代替原来直接交叉结构而形成的锥型槽，目的是使分支夹角增大的同时仍保证较高的传输效率，同时两个波导间的这一间隔宽度简化了制作工艺；两分支波导宽度在合束波导2段有相对应改变，目的是使整个分支波导的宽度变化不大，尽量降低由于波导宽度变化对传输光模式的影响。
过渡波导3的波导宽度减小到适合设计斜直波导4时，光信号进入与水平方向有一定夹角的斜直波导4，夹角的存在降低了端面的反射，光信号在斜直波导4的端面处耦合入外光路。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，用于在光传输系统中光信号的分束或合束，其特征在于，该Y分支波导器件由分支波导(1)、合束波导(2)、过渡波导(3)和斜直波导(4)构成，是整体倾斜的Y分支波导器件，分支波导(1)由倾角逐渐增大的折线构成，相邻两段折线的角度差不超过某一角度，用于减少波导转弯处的损耗。
2.根据权利要求1所述的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，其特征在于，所述分支波导(1)中一分支波导先是一段或两段直波导，再由折线构成；每段折线具有相同的水平长度，相邻两折线间的夹角不大于某一角度。
3.根据权利要求1所述的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，其特征在于，所述合束波导(2)是Y分支波导的两个分支相交处，两个分支波导终端用一方形槽隔开。
4.根据权利要求3所述的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，其特征在于，所述两个分支波导终端用一方形槽隔开包括：
在两波导终端用方形槽代替原来直接交叉结构而形成的锥型槽，用于使分支夹角增大的同时仍保证较高的传输效率，同时两个波导间的这一间隔宽度用于简化制作工艺。
5.根据权利要求1所述的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，其特征在于，所述合束波导(2)是一个方形槽结构波导，与前后段波导夹角遵循不大于某一角度的原则。
6.根据权利要求1所述的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，其特征在于，所述分支波导(1)的两分支波导宽度在合束波导(2)段有相对应改变，用于使整个分支波导的宽度变化不大，降低由于波导宽度变化对传输光模式的影响。
7.根据权利要求1所述的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，其特征在于，所述过渡波导(3)由折线构成，波导宽度从两分支波导的宽度和变为斜直波导的宽度。
8.根据权利要求1所述的具有倾斜输出光波导的Y分支波导器件，其特征在于，该Y分支波导器件采用具有一定角度的斜直波导(4)输出的结构，所述斜直波导(4)与端面有一定夹角，夹角的存在用于降低端面的反射，光信号在斜直波导(4)的端面处耦合入外光路。
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