1.一種基板型光波導(dǎo)元件,具備:
下部包層,折射率是Ncl1;
第1芯體和第2芯體,形成在所述下部包層上,且折射率是Nco,其中Nco>Ncl1;以及
上部包層,以埋設(shè)所述第1芯體和所述第2芯體的方式層疊在所述下部包層上,且折射率是Ncl2,其中Nco>Ncl2,
所述基板型光波導(dǎo)元件的特征在于,
在將不存在所述第2芯體的情況下的所述第1芯體中的TE偏振波以及TM偏振波的有效折射率分別設(shè)為NTE@WG1以及NTM@WG1,將不存在所述第1芯體的情況下的所述第2芯體中的TE偏振波以及TM偏振波的有效折射率分別設(shè)為NTE@WG2以及NTM@WG2時(shí),
所述有效折射率NTE@WG1、NTM@WG1、NTE@WG2、NTM@WG2分別作為從所述第1芯體與所述第2芯體彼此并行的并行區(qū)間的起點(diǎn)起的距離的函數(shù)而連續(xù),
所述有效折射率NTE@WG1、NTM@WG1在整個(gè)所述并行區(qū)間中滿足NTE@WG1>NTM@WG1,所述有效折射率NTE@WG2、NTM@WG2在整個(gè)所述并行區(qū)間中滿足NTE@WG2>NTM@WG2,
所述有效折射率NTM@WG1與所述有效折射率NTM@WG2的大小關(guān)系在所述并行區(qū)間的起點(diǎn)與終點(diǎn)處逆轉(zhuǎn),
在將所述下部包層的折射率Ncl1與所述上部包層的折射率Ncl2中的較大的折射率設(shè)為Ncl時(shí),由下式(a)定義的相對(duì)折射率差是0.25以上,
【數(shù)式1】
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板型光波導(dǎo)元件,其特征在于,
所述第1芯體和所述第2芯體是與光的行進(jìn)方向正交的剖面呈矩形形狀的芯體,
所述第1芯體的高度以及所述第2芯體的高度是共同的,
所述第1芯體的寬度W1以及所述第2芯體的寬度W2作為從所述并行區(qū)間的起點(diǎn)起的距離的函數(shù)而連續(xù),
所述寬度W1與所述寬度W2的大小關(guān)系在所述并行區(qū)間的起點(diǎn)與終點(diǎn)處逆轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的基板型光波導(dǎo)元件,其特征在于,
所述上部包層與所述下部包層由共同的材質(zhì)構(gòu)成,
所述第1芯體的寬度W1以及所述第2芯體的寬度W2分別大于所述第1芯體和所述第2芯體的共同的高度,
在所述第1芯體和所述第2芯體中,作為所述TE偏振波對(duì)TE0偏振波進(jìn)行導(dǎo)波,作為所述TM偏振波對(duì)TM0偏振波進(jìn)行導(dǎo)波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所述的基板型光波導(dǎo)元件,其特征在于,
所述第1芯體和所述第2芯體由硅制成,
所述下部包層以及所述上部包層由二氧化硅制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基板型光波導(dǎo)元件,其特征在于,
在由下式(b)定義Wupper時(shí),
所述第1芯體的寬度W1以及所述第2芯體的寬度W2分別滿足W1<Wupper以及W2<Wupper,
【數(shù)式2】
Wupper={0.868224×[loge(h)]4·21.265613×[loge(h)]3+195.780964×[loge(h)]2
-802.242303×loge(h)+1236.45521}×h (b)
其中h是所述第1芯體與所述第2芯體的共同的高度,e是自然常數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任一項(xiàng)所述的基板型光波導(dǎo)元件,其特征在于,還具備:
第3芯體,經(jīng)由所述并行區(qū)間的起點(diǎn)或者終點(diǎn)與所述第1芯體連通,且折射率是Nco;以及
第4芯體,折射率是Nco,并且,(1)在所述第3芯體經(jīng)由所述并行區(qū)間的起點(diǎn)與所述第1芯體連通的情況下,所述第4芯體經(jīng)由所述并行區(qū)間的起點(diǎn)與所述第2芯體連通,(2)在所述第3芯體經(jīng)由所述并行區(qū)間的終點(diǎn)與所述第1芯體連通的情況下,所述第4芯體經(jīng)由所述并行區(qū)間的終點(diǎn)連通到所述第2芯體,
所述第3芯體與所述第4芯體的間隔構(gòu)成為:(1)在所述第3芯體經(jīng)由所述并行區(qū)間的起點(diǎn)與所述第1芯體連通的情況下,所述間隔隨著遠(yuǎn)離所述并行區(qū)間的起點(diǎn)而變大,(2)在所述第3芯體經(jīng)由所述并行區(qū)間的終點(diǎn)與所述第1芯體連通的情況下,所述間隔隨著遠(yuǎn)離所述并行區(qū)間的終點(diǎn)而變大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中的任一項(xiàng)所述的基板型光波導(dǎo)元件,其特征在于,
還具備第5芯體,該第5芯體連通到所述第1芯體或者所述第2芯體,且折射率是Nco,
所述第5芯體的寬度隨著遠(yuǎn)離所述第1芯體而變小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~6中的任一項(xiàng)所述的基板型光波導(dǎo)元件,其特征在于,
還具備連接到所述第1芯體或者所述第2芯體的光吸收體。
9.一種基板型光波導(dǎo)元件,具備n組權(quán)利要求1~8中的任一項(xiàng)所述的所述第1芯體、和n組權(quán)利要求1~8中的任一項(xiàng)所述的所述第2芯體,
所述基板型光波導(dǎo)元件的特征在于,
從該基板型光波導(dǎo)元件的一個(gè)端部數(shù)起的第i組的所述第2芯體與第i+1組的所述第1芯體連通,其中i是整數(shù)且1≤i≤n-1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~8中的任一項(xiàng)所述的基板型光波導(dǎo)元件,其特征在于,還具備:
第1光調(diào)制器,對(duì)TE偏振波進(jìn)行調(diào)制;
第2光調(diào)制器,對(duì)TE偏振波進(jìn)行調(diào)制;以及
偏振旋轉(zhuǎn)器,將從所述第2光調(diào)制器輸出的TE偏振波轉(zhuǎn)換成TM偏振波,
對(duì)所述第1芯體輸入從所述偏振旋轉(zhuǎn)器輸出的TM偏振波,對(duì)所述第2芯體輸入從所述第1光調(diào)制器輸出的TE偏振波。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~9中的任一項(xiàng)所述的基板型光波導(dǎo)元件,其特征在于,
還具備光輸入構(gòu)造和光學(xué)器件,
所述光輸入構(gòu)造將從外部輸入的光的光斑尺寸縮小并向所述第1芯體輸入,
所述第1芯體將輸入到所述第1芯體的光的TE偏振分量輸出,所述第2芯體將輸入到所述第1芯體的光的TM偏振分量輸出,
對(duì)所述光學(xué)器件輸入從所述第1芯體輸出的TE偏振分量或者從所述第2芯體輸出的TM偏振分量。
12.一種基板型光波導(dǎo)元件的制造方法,該基板型光波導(dǎo)元件具備:下部包層,折射率是Ncl1;第1芯體和第2芯體,形成在所述下部包層上,且折射率是Nco,其中Nco>Ncl1;以及上部包層,以埋設(shè)所述第1芯體和所述第2芯體的方式層疊在所述下部包層上,且折射率是Ncl2,其中Nco>Ncl2,
所述基板型光波導(dǎo)元件的制造方法的特征在于,
在將不存在所述第2芯體的情況下的所述第1芯體中的TE偏振波以及TM偏振波的有效折射率分別設(shè)為NTE@WG1以及NTM@WG1,將不存在所述第1芯體的情況下的所述第2芯體中的TE偏振波以及TM偏振波的有效折射率分別設(shè)為NTE@WG2以及NTM@WG2時(shí),
包括形成滿足以下條件(1)~(4)的所述第1芯體和所述第2芯體的芯體形成工序:
(1)所述有效折射率NTE@WG1、NTM@WG1、NTE@WG2、NTM@WG2分別作為從所述第1芯體與所述第2芯體彼此并行的并行區(qū)間的起點(diǎn)起的距離的函數(shù)而連續(xù),
(2)所述有效折射率NTE@WG1、NTM@WG1在整個(gè)所述并行區(qū)間中滿足NTE@WG1>NTM@WG1,所述有效折射率NTE@WG2、NTM@WG2在整個(gè)所述并行區(qū)間中滿足NTE@WG2>NTM@WG2,
(3)所述有效折射率NTM@WG1與所述有效折射率NTM@WG2的大小關(guān)系在所述并行區(qū)間的起點(diǎn)與終點(diǎn)處逆轉(zhuǎn),
(4)在將所述下部包層的折射率Ncl1與所述上部包層的折射率Ncl2中的較大的折射率設(shè)為Ncl時(shí),由下式(a)定義的相對(duì)折射率差是0.25以上,
【數(shù)式3】
13.一種基板型光波導(dǎo)元件,具備:
下部包層,折射率是Ncl1;
第1芯體和第2芯體,形成在所述下部包層上,且折射率是Nco,其中Nco>Ncl1;以及
上部包層,以埋設(shè)所述第1芯體和所述第2芯體的方式層疊在所述下部包層上,且折射率是Ncl2,其中Nco>Ncl2,
所述基板型光波導(dǎo)元件的特征在于,
在將不存在所述第2芯體的情況下的所述第1芯體中的TE偏振波以及TM偏振波的有效折射率分別設(shè)為NTE@WG1以及NTM@WG1,將不存在所述第1芯體的情況下的所述第2芯體中的TE偏振波以及TM偏振波的有效折射率分別設(shè)為NTE@WG2以及NTM@WG2時(shí),
所述有效折射率NTE@WG1、NTM@WG1、NTE@WG2、NTM@WG2分別作為從所述第1芯體與所述第2芯體彼此并行的并行區(qū)間的起點(diǎn)起的距離的函數(shù)而連續(xù),
所述有效折射率NTE@WG1、NTM@WG1在整個(gè)所述并行區(qū)間中滿足NTE@WG1>NTM@WG1,所述有效折射率NTE@WG2、NTM@WG2在整個(gè)所述并行區(qū)間中滿足NTE@WG2>NTM@WG2,
所述有效折射率NTM@WG1與所述有效折射率NTM@WG2的大小關(guān)系在所述并行區(qū)間的起點(diǎn)與終點(diǎn)處逆轉(zhuǎn),
在將所述并行區(qū)間中的存在于所述第1芯體與所述第2芯體之間的間隙的介質(zhì)的折射率設(shè)為Ncl時(shí),由下式(a)定義的相對(duì)折射率差是0.25以上,
【數(shù)式1】