基于硅基波导偏振无关光分束器的研究
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.南京邮电大学 电子与光学工程学院微电子学院,江苏 南京 210023; 2.南京邮电大学 贝尔英才学院,江苏 南京 210023)

作者简介:

陈鹤鸣(1958-),男,江苏吴江人,二级教授,博士生导师, 主要从事光通信技术、信息光电子技术和光波技术方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61077084,7)、江苏省自然科学基金(BK20151509)和江苏省研究生科研创新计划(KYLX15_ 0835)资助项目 (1.南京邮电大学 电子与光学工程学院微电子学院,江苏 南京 210023; 2.南京邮电大学 贝尔英才学院,江苏 南京 210023)


Research on polarization-independent optical beam splitter based on silicon-ba sed waveguides
Author:
Affiliation:

(1.College of Electronic and Optical Engineering & College of Microelectronics, Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210023,China; 2.Bel l Honors School,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210023,China)

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    摘要:

    本文提出一种基于硅基波导的偏振无关分束器,该 器件由对称的定向耦合结构和亚波长结构组成。根据耦合模理论,在传统的定向耦合结构中 ,TM模的耦合强度强于TE模的耦合强度,难以实现偏振无关分束。在耦合区域增加亚波长结 构,能够在增强TE模的耦合强度的同时减弱TM模的耦合强度,使得TE模和TM模的耦合强度相 等。因此通过调节定向耦合结构和亚波长结构的相关参数,能够实现偏振无关分束。 采用时域有限差分法(FDTD)进行仿真分析,结果表明:该器件可以实现1550nm波长的偏振无关分束, TE 模的额外损耗为0.27 dB,TM模的额外损耗为0.55 dB,器件的耦合 区域长度为5.48 μm,带宽约为25 nm。该器 件具有尺寸小,结构简单,易于集成的优点。

    Abstract:

    In this paper,a polarization independent beam splitter basedon silicon based wav eguide is proposed.The deice consists of a symmetric directional coupling struct ure and a sub-wavelength structure.Accordoing to the coupled mode theory,the co upling strength of the TM mode is stronger than the coupling strength of the TE mode in a traditional directional coupling structure,and it is difficult to achi eve polarization independent beam splitting.By using the subwavelength structure in the coupling region,the coupling strength is enhanced for TE mode and is wea kened for TM mode,so that the coupling strength could be equivalent between TE a nd TM modes.Therefore,polarization independent beam splitting can be achieved by adjusting the parameters of the directional coupling structue and the sub-wave length structure.The time domain finite difference method (FDTD) is used for sim ulation analysis.The results show that the device can achieve polarization indep endent beam splitting at 1550nm.The excess loss of the TE mo de is 0.27dB,and the excess loss of the TM mode is 0.55dB.The coupling region length of the device is 5.48μm,and the bandwidth is about 25nm.The device h as the advantages of small size,simple structure and easy integration.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张正嫚,陈鹤鸣.基于硅基波导偏振无关光分束器的研究[J].光电子激光,2019,30(8):785~790

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  • 收稿日期:2019-03-26
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  • 在线发布日期: 2019-10-08
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