基于Si/SiN_(x)双层波导的偏振无关光功分器

作     者：刘海广 张跃腾 宋雨辰 沈晗潇 陈鹤鸣 汪静丽 LIU Hai-guang;ZHANG Yue-teng;SONG Yu-chen;SHEN Han-xiao;CHEN He-ming;WANG Jing-li

作者机构：南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学贝尔英才学院南京210023 

出 版 物：《光通信研究》 (Study on Optical Communications)

年 卷 期：2022年第4期

页      面：42-46页

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61571237) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20151509) 南京邮电大学校级科研基金资助项目(NY217047) 

主　　题：光功分器 多模干涉 SiN_(x) 偏振无关 

摘      要：针对目前大部分偏振无关光功分器结构复杂和损耗大的问题,文章设计了一种基于Si/SiN_(x)双层波导的偏振无关光功分器,用于1550 nm波长光信号的1×2均匀功分。通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法调节Si/SiN_(x)层的折射率,使同一波长下横电(TE)和横磁(TM)偏振模的二重像点位置相等,实现偏振无关功能。同时,通过对多模干涉波导宽度的合理选择,减小器件尺寸。通过优化锥形波导,进一步降低器件的插入损耗和反射损耗。运用三维(3D)有限时域差分方法进行建模仿真,仿真结果表明,文章所提偏振无关光功分器尺寸仅为3.0μm×16.8μm,插入损耗和反射损耗分别低至0.04和-48.80 dB,分光比达到了1.00033,插入损耗小于1 dB,带宽可达380 nm,在未来的集成光路中具有潜在的应用价值。