Селектор мод диэлектрического волновода

 

Изобретение относится к технике СВЧ и интегральной оптике и обеспечивает расширение спектральной области .селекции ТЕ-мод. Селектор состоит из ч f подложки 1, на которой последовательно расположены волноведущий слой (ВВС) 2, буферньш слой (БС) 3 и поглощающий слой (ПС) 4. Показатели преломления п , п, Пз соответственно материалов подложки 1, ВВС 2 и БС 3 выбираются из условия п, п п. ПС 4 вьтолнен из диэл. или полупроводникового материала с комплексным показателем преломления (10 -

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

6 А1 (19) (11) (594 Н 01 P 162

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3988462/09-24 (22) 09. 12.85 (46) 07.10,87. Бюл. И- 37 (?1) Институт физики АН ЭССР (72) П,В,Адамсон (53) 621.372.852.1(088.8) (56) Патент США 11 4359260, кл, G 02 В 5/174, 1982.

Федосеев В.Г., Адамсон И.В. Спектральная ширина поляризационного фильтра на основе плоского металлодиэлектрического волновода. — ЖТФ, 1985, т. 55, У 8, с. 1582-1591. (54) СЕЛЕКТОР МОД ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ВОЛНОВОДА (57) Изобретение относится к технике

СВЧ и интегральной оптике и обеспечивает расширение спектральной области .селекции ТЕ-мод, Селектор состоит из подложки 1, на которой последовательно расположены волноведущий слой (ВВС) 2, буферный слой (БС) 3 и поглощающий слой (ПС) 4. Показатели преломления n„, n, n> соответственно материалов подложки 1, ВВС 2 и БС 3 выбираются из условия n, nz ) n> . ПС

4 выполнен из диэл, или полупроводникового материала с комплексным пока. зателем преломления n< =n<+j (10

-10 ), причем и z n . Толщина ПС 4 . выбирается из соотношения, учитывающего значения коэф. преломления БС, ПС, частоты и эффективного показателя преломления ТМ-моды. На вход селектора мод поступают ТЕ- и ТМ-моды, За а счет нанесения ПС 4 с определенными параметрами происходит поглощение TMмоды в нем. 1 ил.

1343466 2 формула и э о б р е т е н и я

30 равным

+3 (10 10 ) 40

2ы ехр(пг пг Д ) ((1

3 3

Устройство работает следующим образом.

На вход селектора мод диэлектри— ческого волновода поступают ТЕ- и

ТМ-моды, ТМ-мода вследствие фазового синхронизма с поверхностной волной поглощающего слоя 4 туннелирует в последний через.буферный слой 3. Ус45 где с — скорость света в вакууме;

4>†частота;

nз — эффективный показатель преломления ТМ-моды, Составитель С.Подковырин

Редактор А,Ворович Техред М.Ходанич Корректор M.Øàðoøè

Заказ 4830/52 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к технике

СВЧ и интегральной оптике и может быть использовано в устройствах на диэлектрических волноводах.

Цель изобретения — расширение спектральной области селекции ТЕ-мод, На чертеже представлен селектор мод диэлектрического волновода, продольное сечение, 10

Селектор мод диэлектрического волновода состоит из подложки 1, волноведущего слоя 2, буферного слоя 3 и поглощающего слоя 4, выполненного из диэлектрического или полупровод- 15 никового материала. Показатели преломления и,, пг и п3 материалов подложки 1, волноведуще.го слоя 2 и буферного слоя 3 выбраны из условия

nI Спг >ng ?0 а комплексный показатель преломления

Ъ материала поглощающего слоя 4 и равен ! и =и +j (10 — 10 э), -4 где п — действительная часть пока 1 зателя преломления поглощаю— щего слоя 4, причем n< > nд .

Толщина d поглощающего слоя 4 равна с и пг-и

d =-.— — — — arctg(— 3 -- ) +

9 1 пг -и " n -и 3 1 э ф

n2 — 1

+ar tg (пг — — — ) пг -пг ч где с — скорость света в вакууме; — частота; пэ — эффективный показатель преломления ТМ-моды, Толщина d3 буферного слоя 3 выбрана из условия ловие, накладываемое на толщину поглощающего споя 4, обеспечивает этот фазовый синхрониэм, а условие, накладываемое на и, обеспечивает эффективное поглощение ТМ-моды в поглощающем слое 4, Поскольку ТЕ-моды не имеют фазового синхрониэма с поверхностной волной поглошающего слоя 4, то они распространяются по волноведущему слою 2 с малым затуханием и проходят на выход селектора мод диэлектрического волновода, Селектор мод диэлектрического волновода, содержащий подложку, волноведущий слой, расположенный на ней, и буферный слой, размещенный на волноведущем слое, причем показатели преломления n,n,n материалов подложки, волноведущего слоя и буферного слоя соответственно выбраны иэ условия п (nг ) п3, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения спектральной области селекции ТЕмоды, на буферный слой нанесен поглощающий слой из материала с комплексным показателем преломления и<, где п — действительная часть показа1 г теля преломления материала поглощающего слоя, при этом п4 )nýу

j — мнимая часть; и толщиной <1, равной с n n -n

d = — — — — arctg(- - — +) +

à — —— n n Il

u) 1п 2 -пг 3

4 э и -1

+are tg (n -г — -)

4- п2 -n2

4 9