CN112748493A - 一种偏振装置 - Google Patents
一种偏振装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112748493A CN112748493A CN201911044611.5A CN201911044611A CN112748493A CN 112748493 A CN112748493 A CN 112748493A CN 201911044611 A CN201911044611 A CN 201911044611A CN 112748493 A CN112748493 A CN 112748493A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveguide
- waveguide layer
- layer
- output
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 45
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 43
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical group N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021542 Vanadium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- GRUMUEUJTSXQOI-UHFFFAOYSA-N vanadium dioxide Chemical compound O=[V]=O GRUMUEUJTSXQOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 229910008065 Si-SiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006405 Si—SiO Inorganic materials 0.000 description 1
- PNBPGDKNNUJQGC-UHFFFAOYSA-N [Si].[Si].O=[Si]=O Chemical compound [Si].[Si].O=[Si]=O PNBPGDKNNUJQGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/126—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind using polarisation effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种偏振装置，所述装置包括：依次相接设置的输入波导、混合波导和输出波导；其中，所述输入波导和所述输出波导均包括：第一波导层和第二波导层；所述混合波导包括：所述第一波导层、所述第二波导层和第三波导层；其中，所述第一波导层为硅波导层；所述第二波导层为氮化硅波导层；所述第三波导层为GST波导层。从而通过控制GST波导层的状态，实现对不同模式的光信号的控制。
Description
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种偏振装置。
背景技术
随着现代光通信和密集波分复用技术(Density Wavelength DivisionMultiplexing，DWDM)的迅猛发展，光纤通信技术已成为当今通信网络的支柱。作为光纤通信网络中关键光器件之一，偏振器具有广阔的发展和应用前景，并且一直是科研人员研究与开发的重点。偏振器主要功能是利用横电模(Transverse Electric Mode，TE)、横磁模(Transverse Magnetic，TM)偏振光不同的截止波长、耦合距离、能量损耗等原理来保留需要偏振方向的光，消除不需要偏振方向的光。随着芯片集成度不断提高，对同一芯片上集成的偏振器的性能和结构的要求不断提高。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种偏振装置。
为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种偏振装置，所述装置包括：依次相接设置的输入波导、混合波导和输出波导；其中，
所述输入波导和所述输出波导均包括：第一波导层和第二波导层；
所述混合波导包括：所述第一波导层、所述第二波导层和第三波导层；
其中，所述第一波导层为硅波导层；所述第二波导层为氮化硅波导层；所述第三波导层为GST波导层。
在一种可选的实施方式中，所述输入波导、所述混合波导和所述输出波导的宽度相同，厚度相同。
在一种可选的实施方式中，所述输入波导、所述混合波导和所述输出波导的宽度均为290nm-310nm，厚度均为380nm-420nm。
在一种可选的实施方式中，在所述输入波导中，所述硅波导层位于所述氮化硅波导层的下方；
在所述输出波导中，所述硅波导层位于所述氮化硅波导层的下方。
在一种可选的实施方式中，在所述混合波导中，所述GST波导层位于所述硅波导层的上方，所述氮化硅波导层位于所述GST波导层的上方。
在一种可选的实施方式中，所述硅波导层的厚度为90nm-110nm；所述氮化硅波导层的厚度为290nm-310nm。
在一种可选的实施方式中，所述硅波导层的厚度为90nm-110nm；所述氮化硅波导层的厚度为270-290nm；所述GST波导层的厚度为20nm，长度为1000nm。
在一种可选的实施方式中，所述GST波导层具有第一状态和第二状态；其中，
所述GST波导层在第一状态下，以第一模式对输入所述输入波导的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导输出第一类型和第二类型的偏振光；
所述GST波导层在第二状态下，以第二模式对输入所述输入波导的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导输出第二类型的偏振光。
在一种可选的实施方式中，所述第一状态为非晶态；
所述第二状态为晶态。
在一种可选的实施方式中，所述GST波导层为非晶态的情况下，以第一模式对输入所述输入波导的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导输出横电模TE偏振光和横磁模TM偏振光；或者，
所述GST波导层为晶态的情况下，以第一模式对输入所述输入波导的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导输出TM模偏振光。
在一种可选的实施方式中，所述装置还包括：基片；其中，
所述基片上依次相接设置有所述输入波导、所述混合波导和所述输出波导。
本申请实施例提供了一种偏振装置，所述装置包括：依次相接设置的输入波导、混合波导和输出波导；其中，所述输入波导和所述输出波导均包括：第一波导层和第二波导层；所述混合波导包括：所述第一波导层、所述第二波导层和第三波导层；其中，所述第一波导层为硅波导层；所述第二波导层为氮化硅波导层；所述第三波导层为GST波导层。从而通过控制GST波导层的状态，实现对不同模式的光信号的控制。
附图说明
图1为本申请实施例提供的偏振装置的立体图；
图2为本申请实施例提供的一种偏振装置的制备流程。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。
随着现代光通信和密集波分复用技术的迅猛发展，光纤通信技术已成为当今通信网络的支柱。作为光纤通信网络中关键光器件之一，偏振器具有广阔的发展和应用前景，并且一直是科研人员研究与开发的重点。偏振器主要功能是利用TE模偏振光、TM模偏振光不同的截止波长、耦合距离、能量损耗等原理来保留需要偏振方向的光，消除不需要偏振方向的光。随着芯片集成度不断提高，对同一芯片上集成的偏振器的性能和结构的要求不断提高。
并且，现有的偏振器设计，无法在保证较小的器件尺寸的同时兼顾器件的性能，通常会出现如下的问题：
1、利用光栅结构的偏振器设计，该偏振器在硅波导中制作光栅结构，使得TM模偏振光支持布洛赫模式，而TE模偏振光不支持；从而TM模偏振光可以从输入波导顺利通过光栅到达输出波导，TE模偏振光不能通过光栅结构。由此实现对光信号偏振方向的控制。但是，该光栅结构的偏振器，制作难度大且制作工艺要求高。
2、利用耦合结构的偏振器设计，该偏振器由硅波导和混合波导组成。通过优化器件结构参数，使得硅波导中TE模偏振光或者TM模偏振光与混合波导中TE模或TM模的模式匹配，将不同偏振方向的光信号分开在不同的波导中传输。但是，该耦合结构的偏振器的器件尺寸大，不利于片上集成。
3、基于能量损耗原理的偏振器设计，包括基于石墨烯的偏振器设计和基于二氧化钒的偏振器设计，该石墨烯偏振器将石墨烯、波导、金属相结合，通过外加电流激励控制石墨烯光吸收系数的变化，进而吸收消耗掉光信号中不需要的偏振光，从而实现对光信号偏振方向的控制。二氧化钒偏振器将二氧化钒、波导、金属相结合，通过外加激励控制二氧化钒相态的变化，进而影响硅波导中光信号不同模式的模场分布，吸收消耗掉不需要的偏振光，从而实现对光信号偏振方向的控制。但是，这种基于能量损耗原理的偏振器往往需要额外的能量消耗才能实现对光信号偏振方向的控制，其不符合器件低功耗的发展趋势。
为此，提出了本申请实施例的以下技术方案。
本申请实施例提供了一种偏振装置，所述装置包括：依次相接设置的输入波导、混合波导和输出波导；其中，所述输入波导和所述输出波导均包括：第一波导层和第二波导层；所述混合波导包括：所述第一波导层、所述第二波导层和第三波导层；其中，所述第一波导层为硅波导层；所述第二波导层为氮化硅波导层；所述第三波导层为GST波导层。从而通过控制GST波导层的状态，实现对不同模式的光信号的控制。且本申请实施例中的偏振装置具有尺寸紧凑，便于片上集成、器件插入损耗小、工作波长范围大、不需要额外能量消耗、兼容CMOS工艺等优点。
图1为本申请实施例提供的偏振装置的立体图，如图1所示，本申请实施例提供的偏振装置包括：依次相接设置的输入波导110、混合波导120和输出波导130；其中，
所述输入波导110和所述输出波导130均包括：第一波导层111(131)和第二波导层112(132)；
所述混合波导120包括：所述第一波导层121、所述第二波导层122和第三波导层123；
其中，所述第一波导层111、121、131为硅波导层；所述第二波导层112、122、132为氮化硅波导层；所述第三波导层123为GST波导层。
在本申请实施例中，所述输入波导110包括硅波导层111和氮化硅波导层112；所述输出波导130均包括：硅波导层131和氮化硅波导层132；所述混合波导120包括：硅波导层121、GST波导层123和氮化硅波导层122。
需要说明的是，本申请实施例中所述输入波导110、所述混合波导120和所述输出波导130用于区分偏振装置中执行不同功能的区域，而并非用于区分偏振装置中的不同组件。在实际应用时，所述偏振装置(所述输入波导110、所述混合波导120和所述输出波导130)为一个完整的整体。
在本申请实施例中，所述装置还包括：基片140；其中，
所述基片140上依次相接设置有所述输入波导110、所述混合波导120和所述输出波导130。
在实际应用时，所述基片140可以为绝缘体硅(Silicon-On-Insulator，SOI)基片，所述SOI基片为硅-二氧化硅-硅(Si-SiO2-Si)结构，其中，二氧化硅的厚度为2μm。
在本申请实施例中，所述输入波导110、所述混合波导120和所述输出波导130的宽度相同，厚度相同。
如图1所示，可以将所述输入波导110、所述混合波导120和所述输出波导130看做为一个“长方体”。该“长方体”中的所述输入波导110和所述输出波导130均为双层结构，所述双层结构由一层硅波导层111(131)和一层氮化硅波导层112(132)组成，而该“长方体”中的所述混合波导120为三明治结构，所述三明治结构由一层硅波导层121、一层GST波导层123和一层氮化硅波导层122组成。
在本申请实施例中，在所述输入波导110中，所述硅波导层111位于所述氮化硅波导层112的下方；
在所述输出波导130中，所述硅波导层131位于所述氮化硅波导层132的下方。
在本申请实施例中，在所述混合波导120中，所述GST波导层123位于所述硅波导层121的上方，所述氮化硅波导层122位于所述GST波导层123的上方。
如图1所示，可以将所述输入波导110、所述混合波导120和所述输出波导130看做为一个“长方体”。该“长方体”中的所述输入波导110和所述输出波导130均为双层结构，所述双层结构自下往上由底层硅波导层111(131)和上层氮化硅波导层112(132)组成，而该“长方体”中的所述混合波导120为三明治结构，所述三明治结构由自下往上由底层硅波导层121、中层GST波导层123和上层氮化硅波导层122组成。
在本申请实施例中，所述输入波导110、所述混合波导120和所述输出波导130的宽度均为290nm-310nm，厚度均为380nm-420nm。
在本申请实施例中，在所述输入波导110和所述输出波导130中，所述硅波导层111(131)的厚度为90nm-110nm；所述氮化硅波导层112(132)的厚度为290nm-310nm。
在本申请实施例中，在所述混合波导120中，所述硅波导层121的厚度为90nm-110nm；所述氮化硅波导层122的厚度为270-290nm；所述GST波导层123的厚度为20nm，长度为1000nm。
需要说明的是，本申请实施例仅对所述混合波导120的长度进行了限定，所述混合波导120的长度优选为1000nm。所述输入波导110和所述输出波导130的长度可以根据实际应用需求而进行设置，本申请实施例不对所述输入波导110和所述输出波导130的长度进行限制。
在实际应用时，所述输入波导110、所述混合波导120和所述输出波导130的宽度优选为300nm，厚度优选为400nm。
在实际应用时，在所述输入波导110和所述输出波导130中，所述硅波导层111(131)的厚度优选为100nm；所述氮化硅波导层112(132)的厚度优选为300nm。
在实际应用时，在所述混合波导120中，所述硅波导层121的厚度优选为100nm；所述氮化硅波导层122的厚度优选为280nm；所述GST波导层123的厚度为20nm，长度为1000nm。
需要说明的是，本申请实施例提供的所述偏振装置的优选尺寸为：在所述输入波导110和所述输出波导130中，所述硅波导层111(131)的厚度均为100nm；所述氮化硅波导层112(132)的厚度均为300nm；在所述混合波导120中，所述硅波导层121的厚度为110nm；所述氮化硅波导层122的厚度为280nm；所述GST波导层123的厚度为20nm，长度为1000nm。从而在GST波导层为晶态时，TM模偏振光的插入损耗可以小于0.1dB，TE模偏振光的插入损耗可以高于22dB，偏振装置的工作带宽可以覆盖整个C波段。该优选尺寸下的偏振装置不仅尺寸紧凑，便于片上集成，还兼具器件的插入损耗小、工作波长范围大等优点。
在本申请实施例中，所述GST波导层123具有第一状态和第二状态；其中，所述GST波导层123在第一状态下，以第一模式对输入所述输入波导110的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导130输出第一类型和第二类型的偏振光；
所述GST波导层123在第二状态下，以第二模式对输入所述输入波导110的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导130输出第二类型的偏振光。
其中，所述GST波导层123的所述第一状态为非晶态；所述GST波导层123的所述第二状态为晶态。
需要说明的是，所述第一模式为不对输入所述输入波导110的光信号的偏振方向进行控制的模式；所述第二模式为对输入所述输入波导110的光信号的偏振方向进行控制的模式。
在本申请实施例中，所述GST波导层123为非晶态的情况下，以第一模式对输入所述输入波导110的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导130输出横电模TE偏振光和横磁模TM偏振光。
在本申请实施例中，所述GST波导层123为晶态的情况下，以第一模式对输入所述输入波导110的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导130输出TM模偏振光。
在本申请实施例中，硫系相变材料(GST)在非晶态、晶态下具有差异较大的折射率和光吸收系数。当所述GST波导层123为非晶态时，其折射率和光吸收系数较小。此时经由所述输入波导110输入的TE模偏振光能量分布不受所述GST波导层123的影响，因此TM模偏振光可以正常通过所述混合波导120并到达所述输出波导130，从所述输出波导130输出。当所述GST波导层123从非晶态转换为晶态时，折射率和吸收系数急剧增大，所述GST波导层123与光信号的互相作用大大加强，此时经由所述输入波导110输入的TE模偏振光能量分布在所述GST波导层123中急剧增多，波导损耗也随之增大。最终所述输入波导110中的TE模偏振光仅有极少部分能通过所述混合波导120并到达所述输出波导130。即当所述GST波导层123工作在非晶态时，输入的TE偏振光会耦合到所述输出波导130进行输出；当所述GST波导层123工作在晶态时，输入的TE模偏振光不会与所述输出波导130发生耦合，从而无法从所述输出波导130输出。此外，所述GST波导层123在晶态、非晶态下均具有良好的非易失性，不需要额外能量供给即可保持相态稳定。因此，通过电激发、光激发或热激发等方式改变GST波导层123的状态(晶态和非晶态)，即可实现对不同模式的光信号的控制。
图2为本申请实施例提供的一种偏振装置的制备流程，如图2所示，具体步骤如下：
步骤201、首先打磨、抛光、清洗标准SOI基片，将标准SOI基片烘干。
步骤202、在标准SOI基片(标准SOI基片中的硅层)上第一次旋涂光刻胶(Photoresist，PR)。
步骤203、进行第一轮电子束光刻，以在标准SOI上形成硅波导层图案。
步骤204、进行刻蚀，以在标准SOI基片上制作硅波导层。
步骤205、在标准SOI基片(标准SOI基片中的氧化硅层)上第二次在样品上旋涂PR胶。
步骤206、进行第二轮电子束光刻，以在硅波导层上形成GST波导层沉积窗口。
步骤207、使用磁控溅射在硅波导层上沉积GST波导层。
步骤208、在标准SOI基片(标准SOI基片中的氧化硅层)上第三次旋涂PR胶。
步骤209、进行第三轮电子束光刻，以在硅波导层和GST波导层上形成氮化硅波导层沉积窗口。
步骤210、通过低压化学气相沉积法或等离子增强化学气相沉积法制作氮化硅波导层。最后剥离出器件，该器件即为偏振装置。
本申请实施例提供的偏振装置，其尺寸小，便于片上集成，可作为集成光路中的一种基本器件。且装置具有插入损耗低、消光比高、工作带宽范围大等优点。
本申请实施例提供的偏振装置的制作工艺成熟且兼容CMOS工艺，有利于产业化，非常适合运用于未来片上集成光路、光器件集成芯片，具有广阔应用前景。
本申请实施例提供了一种偏振装置，所述装置包括：依次相接设置的输入波导、混合波导和输出波导；其中，所述输入波导和所述输出波导均包括：第一波导层和第二波导层；所述混合波导包括：所述第一波导层、所述第二波导层和第三波导层；其中，所述第一波导层为硅波导层；所述第二波导层为氮化硅波导层；所述第三波导层为GST波导层。从而通过控制GST波导层的状态，实现对不同模式的光信号的控制。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
本申请所提供的几个设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的设备实施例。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种偏振装置，其特征在于，所述装置包括：依次相接设置的输入波导、混合波导和输出波导；其中，
所述输入波导和所述输出波导均包括：第一波导层和第二波导层；
所述混合波导包括：所述第一波导层、所述第二波导层和第三波导层；
其中，所述第一波导层为硅波导层；所述第二波导层为氮化硅波导层；所述第三波导层为GST波导层。
2.根据权利要求1所述的偏振装置，其特征在于，
所述输入波导、所述混合波导和所述输出波导的宽度相同，厚度相同。
3.根据权利要求2所述的偏振装置，其特征在于，
所述输入波导、所述混合波导和所述输出波导的宽度均为290nm-310nm，厚度均为380nm-420nm。
4.根据权利要求3所述的偏振装置，其特征在于，
在所述输入波导中，所述硅波导层位于所述氮化硅波导层的下方；
在所述输出波导中，所述硅波导层位于所述氮化硅波导层的下方。
5.根据权利要求3所述的偏振装置，其特征在于，
在所述混合波导中，所述GST波导层位于所述硅波导层的上方，所述氮化硅波导层位于所述GST波导层的上方。
6.根据权利要求4所述的偏振装置，其特征在于，
所述硅波导层的厚度为90nm-110nm；所述氮化硅波导层的厚度为290nm-310nm。
7.根据权利要求5所述的偏振装置，其特征在于，
所述硅波导层的厚度为90nm-110nm；所述氮化硅波导层的厚度为270-290nm；所述GST波导层的厚度为20nm，长度为1000nm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的偏振装置，其特征在于，
所述GST波导层具有第一状态和第二状态；其中，
所述GST波导层在第一状态下，以第一模式对输入所述输入波导的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导输出第一类型和第二类型的偏振光；
所述GST波导层在第二状态下，以第二模式对输入所述输入波导的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导输出第二类型的偏振光。
9.根据权利要求8所述的偏振装置，其特征在于，
所述第一状态为非晶态；
所述第二状态为晶态。
10.根据权利要求9所述的偏振装置，其特征在于，
所述GST波导层为非晶态的情况下，以第一模式对输入所述输入波导的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导输出横电模TE偏振光和横磁模TM偏振光；或者，
所述GST波导层为晶态的情况下，以第一模式对输入所述输入波导的光信号的偏振方向进行控制，以经由所述输出波导输出TM模偏振光。
11.根据权利要求1所述的偏振装置，其特征在于，所述装置还包括：基片；其中，
所述基片上依次相接设置有所述输入波导、所述混合波导和所述输出波导。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911044611.5A CN112748493A (zh) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 一种偏振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911044611.5A CN112748493A (zh) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 一种偏振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112748493A true CN112748493A (zh) | 2021-05-04 |
Family
ID=75641821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911044611.5A Pending CN112748493A (zh) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 一种偏振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112748493A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113655565A (zh) * | 2021-08-28 | 2021-11-16 | 北京工业大学 | 一种基于相变材料调控的y分支波导结构偏振分束器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105759355A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-07-13 | 东南大学 | 一种片上集成型偏振分束器及其偏振分束方法 |
| CN108279511A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-13 | 宁波大学 | 一种基于相变材料的电光调制器 |
-
2019
- 2019-10-30 CN CN201911044611.5A patent/CN112748493A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105759355A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-07-13 | 东南大学 | 一种片上集成型偏振分束器及其偏振分束方法 |
| CN108279511A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-13 | 宁波大学 | 一种基于相变材料的电光调制器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PEIPENG XU 等: "Ultra Compact Active TE and TM Pass Polarizers Based on Ge2Sb2Te5 in Silicon Waveguide", 《IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS》 * |
| X. SUN 等: "A compact polarization beam splitter based on augmented low index guiding structure", 《2015 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO)》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113655565A (zh) * | 2021-08-28 | 2021-11-16 | 北京工业大学 | 一种基于相变材料调控的y分支波导结构偏振分束器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | A Review of Silicon‐Based Integrated Optical Switches | |
| CN108693602B (zh) | 一种氮化硅三维集成多微腔谐振滤波器件及其制备方法 | |
| CN110737050B (zh) | 一种基于硅基波导光栅可调谐波分复用系统的无中断调控方法 | |
| US9445165B2 (en) | System and method for an optical coupler | |
| Lu et al. | $4\times 4$ Silicon Optical Switches Based on Double-Ring-Assisted Mach–Zehnder Interferometers | |
| WO2009058470A1 (en) | Method for fabricating butt-coupled electro-absorptive modulators | |
| CN110780381B (zh) | 非对称三波导结构的偏振分束器及其制备方法 | |
| Masood et al. | CMOS-compatible Tungsten heaters for silicon photonic waveguides | |
| CN108519642B (zh) | 一种兼容波分复用与模分复用功能的集成化光模式开关 | |
| Jiang | Reconfigurable mode (de) multiplexer via 3-D triple-waveguide directional coupler with optical phase change material | |
| JP2002540452A (ja) | 光プレーナー導波管装置とその製造方法 | |
| CN113985521A (zh) | 硅-氮化硅三维集成偏振无关波长选择光开关阵列芯片 | |
| CN113985522B (zh) | 基于硅-氮化硅三维集成的微环光开关 | |
| CN112748493A (zh) | 一种偏振装置 | |
| Jiang et al. | Broadband mode (de) multiplexer formed with phase-matching of multimode access-waveguide | |
| CN114137745A (zh) | 一种三硒化二锑硅基电调光开关、光开关阵列及芯片 | |
| CN104317071B (zh) | 一种基于石墨烯的平面光波导偏振分束器 | |
| Schauwecker et al. | Small-size silicon-oxynitride AWG demultiplexer operating around 725 nm | |
| CN107111169B (zh) | 应力调谐平面照明电路及其方法 | |
| CN112363272A (zh) | 一种可调谐三维氮化硅双微环谐振滤波器件及其制备方法 | |
| CN114995010A (zh) | 一种基于相变材料的硅基三维波导模式光开关 | |
| CN211348702U (zh) | 一种微环集成的阵列波导光栅波分复用器 | |
| JP2015087510A (ja) | 光モジュールの作製方法 | |
| Oguma et al. | Compactly folded waveguide-type interleave filter with stabilized couplers | |
| CN111290077B (zh) | 双层隔离层的soi衬底 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210504 |