1 中国科学院半导体研究所 集成光电子学国家重点联合实验室, 北京 100083
2 河南仕佳光子科技有限公司, 河南 鹤壁 458030
阵列波导光栅的平坦化在实际应用中有很重要的意义.本文系统地研究了阵列波导光栅的平坦化.在输入波导、输出波导、阵列波导输入端与输出端上分别引入了指数型锥形波导.通过改变锥形波导的形状和尺寸来实现平坦化的优化.本文首先从理论上论述了引入指数型锥形波导的输出光谱特性, 给出了结构参量的关系表达式, 阐明了输入波导处的锥形波导是影响输出光谱平坦化的主要因素, 阵列波导和输出波导处的锥形波导对输出光谱的平坦化有一定的影响.其次采用数值模拟的方法模拟了输出光谱, 优化了结构参量, 总结出了指数型锥形波导对平坦化影响的趋势和规律.模拟结果显示, 输出光谱1 dB带宽大于通道间隔的50%, 插入损耗从5.2 dB减小到了4.0 dB, 串扰小于-30 dB.最后, 本文给出了实验结果, 插入损耗减小了0.87 dB, 串扰减小了3.67 dB, 1 dB带宽增加0.1 nm, 增加了54.7%.实验结果表明引入指数型锥形波导提高了阵列波导光栅器件的光谱性能.
阵列波导光栅 平坦化 锥形波导 有限差分光束传播法 1 dB带宽 Arrayed waveguide grating Flat spectral response Taper waveguides Finite difference beam propagation method 1 dB passband width
为减小多模干涉(Multimode Interference，MMI)耦合器件的尺寸，提出一种多模波导宽度为指数型变化的Taper结构．理论分析了多模波导长度与该Taper结构的参量之间的关系．与已被用于减小MMI器件尺寸的抛物线型Taper结构相比，该结构可进一步减小器件的尺寸．就几种波导结构参量下的MMI耦合器，利用宽角光束传播法进行了数值模拟．结果表明，指数型MMI耦合器的性能与抛物线型MMI耦合器的性能类似．指数型Taper结构可以用于MMI器件以减小该类器件的尺寸．
导波光学 多模干涉耦合器 有限差分光束传播法 指数型Taper波导 Guided wave optics Multimode interference coupler Finite different beam propagation method (FD-BPM) Exponential taper waveguides
