Разветвитель оптического волновода

 

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 трехмодового 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 02 В 6/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4636848/10 (22) 01.12,88 (46) 15,04.91. Бюл. N 14 (71) Могилевское отделение Института физики АН БССР (72) И.Г. Войтенко, В.А. Карпенко, А.Б. Сотский и К).Д. Столяров (53) 621,372.826:535.39(088.8) (56) Hiroyshi Yajima. Coupled-Mode Analysis

of Anisotropic Dielectric Planar Branching

waveguides.— Lightwave Techno!., 1983, vol.

LT-1, М 1, р. 213 — 219.

Семенов А.С„Смирнов В.Л„Шмаль .- ко А,В. Элементы волноводноготракта оптических интегральных схем на основе трехмерных оптических волноводов. — Квантовая электроника, 1988, т, 15, М 7, с. 1327 — 1357.

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 волно вода.

Разветвитель оптического волновода работает следующим образом.

„„5U„„1642422 А1 (54) РАЗВЕТВИТЕЛЬ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА (57) 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 трехмодового 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.

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 L, определяемом выражением, приведенным в формуле изобретения, разность фаз между возбужденными модами в согласующем элементе равна7Г, 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. Поэ1642422

Составитель А.Шмалько

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор А.Огар

Заказ 1146 Тираж 342 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тому 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=4мкм, Ь=12 мкм, L=0,8мм для b и*= n> — пз — 2 10 на длине волны

A.= 0,6328 мкм оптические потери на выходе одного из выходных оптических волноводов составляет 4,5 дБ, что примерно на 12% меньше llo 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.

Формула изобретения

Разветвитель оптического волновода, выполненный в виде входного одномодового трехмерного волновода, разветвляюще5 гося на два выходных симметричных одномодовых трехмерных волновода, расположенный на подложке, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью уменьшения оптических потерь, входной и выходные волново10 ды соединены согласующим элементом, выполненным в виде отрезка трехмодового волновода, глубина или толщина которого совпадает с глубинами или толщинами входного и выходны волноводов, при этом его

15 длина L = iL/2 (п — п ), а ширина Ь = За, где

А - длина волны излучения; п и пэ - эффективные показатели преломления основной и второй высшей мод; а — ширина входного одномодового оптического трехмерного

20 волновода,