Разветвитель оптического волновода Советский патент 1991 года по МПК G02B6/12 

сл

с

Изобретение относится к оптическим волноводам типа оптической интегральной схемы. Цель изобретения - уменьшение оптических потерь. Разветвитель оптического волновода содержит входной и два выходных одномодовых оптических трехмерных волновода, соединенные согласующим элементом, выполненным в виде отрезка трех- модового волновода, глубина или толщина которого совпадает с глубиной или толщиной входного и выходного волноводов, длина и ширина определяются выражениями, приведенными в формуле изобретения. 2 ил.

Изобретение относится к оптическим волноводам типа оптической интегральной схемы и может быть использовано в оптических интегральных схемах.

Цель изобретения - уменьшение оптических потерь.

На фиг. 1 изображен разветвитель оптического волновода; на фиг. 2 - схема распределения поля мод в разветвителе.

Разветвитель оптического волновода выполнен на подложке 1 и содержит входной 2 и выходные одномодовые оптические трехмерные волноводы 3 и 4 и согласующий элемент 5, выполненный в виде отрезка трехмодового оптического трехмерного волновода.

Разветвитель оптического волновода работает следующим образом.

Основная мода входного оптического волновода 2 (фиг. 2, кривая 1) поступает на вход согласующего элемента 5 и возбуждает основную (первую) и третью (фиг. 2, кривые 2 и 3) моды волновода в согласующем элементе 5. При этом возбуждаемые моды находятся в фазе и их суперпозиция представляет собой поперечное распределение поля моды входного возбуждающего волновода (фиг. 2, кривая 4), На расстоянии Ц определяемом выражением, приведенным в формуле изобретения, разность фаз между возбужденными модами в согласующем элементе равнал:, что приводит в результате их интерференции к минимуму интенсивности излучения на оси симметрии трехмодового оптического волновода (фиг. 2, кривая 5) в месте его соединения с выходными оптическими трехмерными волноводами. Поэтому такая конструкция разветвителя оптического волновода минимизирует вносимые дифракционные потери оптического излучения, которые не превышают по мощности 18%.

Для разветвителя оптического волновода, выполненного на основе ниобата лития Y-среза, при а 4 мкм, Ь 12 мкм, 1 0,8мм для A n nf- пз 2 10 на длине волны Я 0,6328 мкм оптические потери на выходе одного из выходных оптических волноводов составляет 4,5 дБ, что примерно на 12% меньше по сравнению с известным техническим решением. Кроме того, в предлагаемой топологии разветвителя отсутствует адиабатический переход в разветвлении оптических волноводов, что упрощает технологию изготовления фотошаблонов при производстве подобных устройств.

-V

d

#

Формула изобретения Разветвитель оптического волновода, выполненный в виде входного одномодово- го трехмерного волновода, разветвляющегося на два выходных симметричных одномодовых трехмерных волновода, расположенный на подложке, отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения оптических потерь, входной и выходные волноводы соединены согласующим элементом, выполненным в виде отрезка трехмодового волновода, глубина или толщина которого совпадаете глубинами или толщинами входного и выходныхволноводов, при этом его

длина L Я/2 (nf- n&), а ширина b За, где Я - длина волны излучения; m и rfe - эффективные показатели преломления основной и второй высшей мод; а - ширина входного одномодового оптического трехмерного

волновода.