【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光通信，尤其涉及可调分光比的弯曲波导定向耦合器以及设计方法。
技术介绍
1、定向耦合器作为光通信中不可或缺的器件，能够把光波能量按照一定比例从不同端口输出。因此，定向耦合器是许多集成光电器件的核心部分，例如电光调制器、波分复用器、光开关、旋转器以及谐振器。
2、其中，波导型定向耦合器由在两个或多个相邻的波导组成，这些波导通过光模式的相互耦合来实现光信号的传输。在波导型定向耦合器中，主波导的光模式耦合到从波导中，从而将主波导输入的光模式在主波导和从波导的输出端进行输出，而光模式的耦合强度也决定了分光比。
3、光模式的耦合强度与相邻波导之间的间隔、波导折射率以及包层材质等相关。因此，在设计波导型定向耦合器时，需要对波导间隔、波导折射率以及材质进行测试选择。
4、在实际生产中，波导型定向耦合器存在工艺误差，导致生产出来的波导型定向耦合器的耦合强度不完全可控。因此，波导型定向耦合器目前还受制于良品率低的影响，无法实际大量生产。
5、为了让波导型定向耦合器的耦合强度符合设计要求，提高良品率，本申请提供一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器以及设计方法。
技术实现思路
1、为克服相关技术中存在的问题，本申请第一方面提供一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，包括：第一波导、第二波导、衬底以及隔离层；
2、所述第一波导和所述第二波导在所述衬底上刻蚀成型，所述隔离层设置在所述第一波导和所述第二波导之间；
3、所述第一波导和所
4、所述隔离层设置有储存调谐介质的容纳腔，所述调谐介质用于调整波导之间的耦合度。
5、在一种实施方式中，包括：所述第一波导和所述第二波导为弯曲波导结构，所述第一波导和所述第二波导沿着光波传输方向对称。
6、在一种实施方式中，所述第一波导和所述第二波导之间设置有n个强耦合区和m个弱耦合区；所述强耦合区内的波导间距小于所述弱耦合区内的波导间距。
7、在一种实施方式中，所述容纳腔设置在所述强耦合区内，所述调谐介质为液晶。
8、在一种实施方式中，所述第一波导包括第一输入端和第一输出端，所述第二波导包括有第二输出端；
9、所述第一输入端连接外部的直波导用于光波输入，所述第一输出端和所述第二输出端用于光波输出。
10、在一种实施方式中，所述弯曲定向耦合器在薄膜铌酸锂平台上，其薄膜铌酸锂厚度在200～600nm。
11、本申请第二方面提供一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器设计方法，包括：
12、s1、获取各个弯曲波导耦合器的结构参数；
13、s2、根据结构参数构建耦合器仿真模型；
14、s3、对所述弯曲波导耦合器模型进行耦合模仿真，得到区间耦合强度；所述区间耦合强度为沿着光波传输方向的微分区间的耦合强度值。
15、s4、根据所述区间耦合强度和预设分光比确定耦合区间长度。
16、在一种实施方式中，对所述弯曲波导耦合器模型进行耦合模仿真，得到区间耦合强度，具体包括：
17、根据区间耦合强度的计算公式计算区间耦合长度；所述区间耦合强度计算公式为：
18、
19、其中，r为区间耦合强度，l为耦合区间长度，λ表示入射光波长，n2表示包层折射率，vi为归一化频率，d为耦合间隔。
20、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
21、本申请提供的定向耦合器的第一波导和第二波导对称而均为弯曲波导结构，在第一波导和第二波导的波导间隔最小的区域形成强耦合区，波导间隔大的区域形成弱耦合区。而在耦合器生产时，根据强耦合区和弱耦合区的组合数量来进行耦合强度的选择，对耦合器进行重新蚀刻加工，调整耦合区数量，从而设计出符合分光比的耦合器。
22、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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1.一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，包括：第一波导、第二波导、衬底以及隔离层；
2.根据权利要求1所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，所述容纳腔设置在所述强耦合区内，所述调谐介质为液晶；
5.根据权利要求4所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，所述第一波导包括第一输入端和第一输出端，所述第二波导包括有第二输出端；
6.根据权利要求5所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，所述弯曲定向耦合器在薄膜铌酸锂平台上，薄膜铌酸锂厚度在200～600nm。
7.一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器设计方法，其特征在于，用于设计权利要求1至6任一项所述的弯曲波导定向耦合器，包括：
8.根据权利要求7所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器设计方法，其特征在于，对所述弯曲波导耦合器模型进行耦合模仿真，
...【技术特征摘要】
1.一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，包括：第一波导、第二波导、衬底以及隔离层；
2.根据权利要求1所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，所述容纳腔设置在所述强耦合区内，所述调谐介质为液晶；
5.根据权利要求4所述的一种可调分光比的弯曲波导定向耦合器，其特征在于，所述第一波导包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄浦程，
申请(专利权)人：广州铌奥光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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