Устройство и способ для волноводного поляризатора, содержащего последовательность изгибов - заявка 2016142576 на патент на изобретение в РФ

1. Оптический поляризатор, содержащий
оптический волновод, конфигурированный с возможностью распространения светового излучения с заданной поляризационной модой и содержащий изгиб в той же плоскости, что и распространяемое световое излучение,
при этом указанный изгиб имеет конфигурацию, обеспечивающую возможность иметь в указанном оптическом волноводе заданную поляризационную моду распространяющегося светового излучения и излучать наружу из оптического волновода вторую поляризационную моду распространяющегося светового излучения.
2. Оптический поляризатор по п. 1, в котором вторая поляризационная мода ортогональна заданной поляризационной моде.
3. Оптический поляризатор по п. 1, в котором заданная поляризационная мода представляет собой поперечную электрическую (ТЕ) моду, а вторая поляризационная мода представляет собой поперечную магнитную (ТМ) моду.
4. Оптический поляризатор по п. 1, в котором геометрическая форма изгиба представляет собой дуговую форму, или адиабатическую форму, или кривую Безье, или форму синусоидальной кривой.
5. Оптический поляризатор по п. 1, в котором геометрическая форма изгиба содержит адиабатическую синусоидальную кривую, связанную с прямым участком волновода, поворот с постоянным радиусом кривизны, связанный с указанной адиабатической синусоидальной кривой, и вторую адиабатическую синусоидальную кривую, соединенную с указанным поворотом с постоянным радиусом и со вторым прямым участком волновода.
6. Оптический поляризатор по п. 1, в котором указанный изгиб представляет собой приблизительно 90 градусный изгиб оптического волновода.
7. Оптический поляризатор по п. 1, в котором указанный изгиб представляет собой приблизительно 180 градусный изгиб оптического волновода.
8. Оптический поляризатор по п. 1, в котором оптический волновод, включающий изгиб, содержит сердцевину из кремния.
9. Оптический поляризатор по п. 8, в котором оптический волновод, включающий изгиб, содержит оболочку из оксида кремния, окружающую сердцевину.
10. Оптический поляризатор по п. 1, в котором оптический волновод, включающий изгиб, состоит из кремния на подложке из изолятора.
11. Оптическое устройство, содержащее
оптический волновод, конфигурированный с возможностью распространения светового излучения с заданной поляризационной модой; и
изогнутый волновод, связанный с указанным оптическим волноводом, имеющий конфигурацию изгиба, которая обеспечивает возможность иметь в изогнутом волноводе заданную поляризационную моду распространяющегося светового излучения и излучать наружу из изогнутого волновода вторую поляризационную моду распространяющегося светового излучения.
12. Оптическое устройство по п. 11, в котором заданная мода представляет собой поперечную электрическую (ТЕ) моду, при этом изогнутый волновод имеет прямоугольный профиль поперечного сечения, в котором ширина больше, чем высота.
13. Оптическое устройство по п. 11, в котором заданная мода представляет собой поперечную магнитную (ТМ) моду, при этом изогнутый волновод имеет прямоугольный профиль поперечного сечения, в котором высота больше, чем ширина.
14. Оптическое устройство по п. 11, в котором оптический волновод и изогнутый волновод изготовлены с использованием одной и той же последовательности стадий литографии с использованием одних и тех же полупроводниковых и диэлектрических материалов.
15. Оптическое устройство по п. 11, в котором изогнутый волновод содержит последовательность изгибов, имеющих змеевидную форму, или двойную змеевидную форму, или спиральную форму.
16. Оптическое устройство по п. 11, в котором изогнутый волновод окружен материалом, поглощающим световое излучение.
17. Оптическое устройство по п. 16, в котором материал, поглощающий световое излучение, представляет собой германий или легированный кремний на подложке.
18. Оптическое устройство по п. 11, в котором оптическое устройство представляет собой оптический приемник, дополнительно содержащий
поляризационный расщепитель луча (PBS), связанный с указанным оптическим волноводом через указанный изогнутый волновод, при этом изогнутый волновод представляет собой поляризатор для первой моды светового излучения из PBS, для оптического волновода;
второй оптический волновод, аналогичный указанному оптическому волноводу и повернутый приблизительно на 90 градусов относительно указанного оптического волновода, при этом второй оптический волновод связан с PBS; и
второй изогнутый волновод, аналогичный указанному изогнутому волноводу и повернутый приблизительно на 90 градусов относительно указанного изогнутого волновода, при этом повернутый второй изогнутый волновод расположен между PBS и указанным повернутым вторым оптическим волноводом и представляет собой поляризатор для второй моды светового излучения из PBS, для второго оптического волновода.
19. Оптическое устройство по п. 11, которое представляет собой оптический переключатель, дополнительно содержащий
поляризационный расщепитель и
матрицу переключателя, содержащую указанный оптический волновод и связанную с поляризационным расщепителем через указанный изогнутый волновод, при этом изогнутый волновод представляет собой поляризатор для поперечной электрической моды между указанным поляризационным расщепителем и матрицей переключателя.
20. Оптическое устройство по п. 19, в котором оптический переключатель дополнительно содержит вращатель поляризации, расположенный между изогнутым волноводом и поляризационным расщепителем.
21. Способ изготовления поляризатора, характеризующийся тем, что
формируют оптический волновод на подложке, используя процесс изготовления полупроводниковых приборов, при этом формируют структуру и размеры оптического волновода таким образом, чтобы обеспечить поддержку требуемой поляризационной моды распространяющегося светового излучения в соответствии с требуемой рабочей длиной волны;
формируют последовательность изгибов в указанном волноводе в ходе изготовления полупроводникового прибора, при этом обеспечивают форму и размеры изгибов таким образом, чтобы требуемая поляризационная мода содержалась в волноводе, а вторая поляризационная мода излучалась наружу из волновода; и
размещают на подложке вокруг волновода и изгибов волновода материал, поглощающий световое излучение.
Наверх