CN102422190A - 具有低反射率的光波导 - Google Patents

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Abstract

一种分光器包括至少两个输入光波导(4；6，7；18，19；32，33)或与至少两个输入光波导(4；6，7；18，19；32，33)连接。本发明的特征在于：在与一个或多个输入波导(4；6，7；18，19；32，33；41，42)相对的一侧，分光器(1，2，17，30，40)在入射光的传播方向上转变为至多一个输出波导(8，10，20，34)；表面(14，25，31，45)存在于分光器的与一个或多个输入波导相对的一部分中且被设置为与光的传播方向成一角度；以及所述表面存在于分光器具有来自入射光的图像的地方，并且，内部角落不存在于所述部分中。

Description

具有低反射率的光波导
技术领域
本发明涉及一种具有低反射的光导。
背景技术
在波导光学器件中，光有时被分离，使得光进入一个或若干个波导中的部件并通过一个或多个输出端离开该部件。
通常希望将传回到输入波导的反射保持在低水平。由于这个原因，表面被布置为不与光的传播方向垂直，尤其在这些部件的末端处，例如，在输出波导的这样的区域中：即，已经使光发散，例如，使得该光在一定程度上可以存在于这些波导之间。
在所有这些情况中，输出波导之间的内部角落出现。这些角落导致在最差的情况中会将光传输回到输入波导的反射。这些角落越尖锐，反射就越低，但是，由于通常的光刻和蚀刻方法的分辨率(resolution)而导致难以避免内角落的小圆形(small rounding)。因此，难以完全避免反射。
发明内容
本发明解决了该问题。
因此，本发明涉及一种分光器，该分光器包括至少一个输入光波导或者与至少一个输入光波导连接，该分光器的特征在于：在与一个或多个输入波导相对的一侧，分光器在入射光的传播方向上转变为至多一个输出波导；表面存在于分光器的与一个或多个输入波导相对的一部分中且被设置为与光的传播方向成一定的角度；以及所述表面存在于分光器具有来自入射光的图像的地方，并且，内部角落不存在于所述部分中。
附图说明
下面部分地结合在附图中示出的本发明的实施例来更详细地描述本发明，在附图中：
-图1示出根据现有技术的1X2MMI
-图2示出根据现有技术的2X2MMI
-图3示出应用了本发明的1X2MMI
-图4示出应用了本发明的2X2MMI
-图5示出应用了本发明的2X2MMI
-图6示出应用了本发明的2X2MMI
-图7示出应用了本发明的2X2MMI
具体实施方式
本发明涉及一种包括一个或两个输入光波导的分光器。
根据本发明，包括一个或多个输入波导的分光器的一部分在入射光的传播方向上转变为至多一个输出波导。
此外，表面14，25，31存在于分光器的与一个或多个输入波导相对的一部分中且被设置为与光的传播方向成一定的角度，该表面存在于分光器具有来自入射光的图像的地方，并且，内部角落不存在于所述部分中。
本发明的一个十分优选的实施例涉及包括一个输入光波导4或两个输入光波导6，7以及两个输出光波导8，9；10，11的分光器1，2。包括一个输入波导4或多个输入波导6，7或者与一个输入波导4或多个输入波导6，7连接的分光器1，2的一部分至多转变为一个输出波导8，10。
此外，捕捉波导9，11被布置为在第二输出波导所处的离分光器1，2的一定距离的位置处捕捉从分光器射出的光，并且在与所述第二输出波导所处的方向相同的方向上。
图2示出具有两个输入波导26，27和两个输出波导28，29的传统的2X2MMI(多模干涉仪)。图2中的箭头表示输入光和输出光。
图2中所示的MMI将来自输入波导26，27中的每一个的光的一半传输到两个输出波导28，29。例如，可以在Mach Zehnder干涉仪的末端处使用该MMI，在该Mach Zehnder干涉仪中，来自一个输出波导的光是来自Mach Zehnder的输出信号。在这种情况下，它是来自感兴趣的唯一一个输出波导的光。
在根据本发明的图2中所示的分光器的使用中，该分光器可以被图5中所示的分光器17替代，在分光器17中，存在两个输入波导18，19，但是仅仅存在单个输出波导20。
因此，避免了在介绍中描述的内部角落，从而使反射最少化。
根据一个优选实施例，分光器1是2x2MMI(多模干涉仪)，参见图4，其中，连续的表面14被设置为与光的传播方向15，16成一定的角度，该表面存在于将要放置所述第二输出波导29的位置中。
图4示出2x2MMI。根据该设计，捕捉波导9被布置为在将要设置第二输出波导29的位置处捕捉从分光器传出的光。捕捉波导9被设置在离分光器1的一定距离处并在与所述第二输出波导29所处的方向相同的方向上。
避免了内部角落。代而言之，将会传到所述第二输出波导29的光的大部分被捕捉波导9捕捉。光在周围材料中传播短的距离，但是，然后被捕捉。当在MMI的末端处反射少时，捕捉波导9是尤其合适的。例如，在被浅蚀刻的脊波导中或在埋入的异质结构波导中，反射少，其中，波导和周围表面之间的有效折射率的反差小。
可以用相同的方式修改如图1所示的1x1MMI 21，使得输出波导22被捕捉波导11替代，参见图3。根据该设计，表面25被设置在将要设置所述第二输出波导22的地方与光的传播方向成一定的角度。
图7示出2X2MMI 40，其中，存在两个输入波导41，42，但是没有输出波导。代而言之，两个捕捉波导43，44被设置为靠近所述成一定角度的表面45。捕捉波导43，44被设置在离分光器40的一定距离处并在与所述第二输出波导所处的方向相同的方向上。箭头表示光的传播方向。
因此，在2X2MMI和1X2MMI中，避免了可以反射入射光的内部角落。
关于MMI，本发明可以应用于下述情况：其中，来自一个或多个输入波导的光在输出侧具有多于1个的图像。在这种情况下，其特征在于：在形成一个或多个图像的地方，已经去除了一个或多个输出波导，使得某些图像与输出波导不对应。
根据十分优选的设计，被布置为捕捉从分光器射出的光的捕捉波导9，11；43，44被设置在离分光器0.1微米至10微米的距离处。
根据图6中所示的本发明的2X2MMI 30的可替换的设计，表面31被设置在将要放置第一输出波导28的位置处且被布置为构成侧反射器。2X2MMI 30具有两个输入波导32，33和一个输出波导34。表面31被布置为在与入射光的传播方向基本上垂直的方向上反射入射到表面31上的光，使得该光在表面31的相对侧离开MMI而进入多模波导36，该多模波导36是分光器30的不可分割的一部分，或者与分光器30连接。
多模波导32相对比较宽，并且将光引导到某一形式的低反射终端。以这样的方式，避免了内部角落和相关的反射。当MMI的终端中的反射例如在深蚀刻的脊波导中大时，侧反射器31是尤其合适的，其中，波导和周围表面之间的有效折射率的反差大。
根据一个优选设计，表面31被设计为平缓向外凸起，即，在该图中在向上的方向上凸起。
显而易见的是，通过本发明解决了介绍中描述的问题。
上面已经描述了多个实施例。显而易见的是，在不脱离设计分光器使得避免内部角落的创新构思的情况下，本领域的技术人员可以改细节设计。
因此，本发明被认为不限于上述的实施例，因为可以在所附权利要求所限定的范围内改变本发明。

Claims (8)

1.一种分光器，包括至少一个输入光波导(4；6，7；18，19；32，33；41，42)或者与至少一个输入光波导(4；6，7；18，19；32，33；41，42)连接，该分光器的特征在于：在与一个或多个输入波导(4；6，7；18，19；32，33；41，42)相对的一侧，分光器(1，2，17，30，40)在入射光的传播方向上转变为至多一个输出波导(8，10，20，34)；表面(14，25，31，45)存在于分光器的与一个或多个输入波导相对的一部分中且被设置为与光的传播方向成一角度；以及所述表面存在于分光器具有来自入射光的图像的地方，并且，内部角落不存在于所述部分中。
2.根据权利要求1所述的分光器，其特征在于：包括一个输入波导(4)或多个输入波导(6，7；18，19；32，33)或者与一个输入波导(4)或多个输入波导(6，7；18，19；32，33)连接的分光器(1，2)的一部分在入射光的传播方向上转变为单个输出波导(8，10，20，34)，并且，捕捉波导(9，11)存在于将要设置第二输出波导(22，29)的位置处且被布置为捕捉离开分光器的光，该捕捉波导(9，11)被设置在离分光器的一定距离处且在与所述第二输出波导将要所处的方向相同的方向上。
3.根据权利要求1或2所述的分光器，其特征在于：分光器(1)是2X2MMI(多模干涉仪)，在2X2MMI中，表面(14)存在于将要设置所述第二输出波导(29)的地方且被设置为与光的传播方向成一角度。
4.根据权利要求1或3所述的分光器，其特征在于：包括一个或多个输入波导(41，42)或与一个或多个输入波导(41，42)连接的分光器(40)的一部分是2X2MMI，分光器的所述表面(45)被设置在分光器具有来自入射光的图像的地方，并且，两个捕捉波导(43，44)被设置在将要设置输出波导的位置处且被布置为捕捉从分光器传出的光，所述捕捉波导(43，44)被设置在离分光器的一定距离处且在与所述第二输出波导将要所处的方向相同的方向上。
5.根据权利要求1或2所述的分光器，其特征在于：分光器(2)是1X2MMI(多模干涉仪)，在1X2MMI中，表面(25)存在于将要设置所述第二输出波导(22)的地方且被设置为与光的传播方向成一角度。
6.根据权利要求2、3、4或5所述的分光器，其特征在于：被布置为捕捉从分光器射出的光的捕捉波导(9，11)被设置在离分光器0.1微米至10微米的距离处。
7.根据权利要求1所述的分光器，其中，分光器(30)是2X2MMI，其特征在于：表面(31)存在于将要放置第一输出波导(22)的位置处且被布置为构成侧反射器，该侧反射器被布置为在与入射光的传播方向基本上垂直的方向上将入射到表面(31)上的光反射到多模波导(36)中，该多模波导(36)是分光器的不可分割的一部分，或者与分光器连接。
8.根据权利要求7所述的分光器，其特征在于，表面(31)被设计为平缓地向外凸起。
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