輸入光的波長。例如，圖8示出相對于波導(dǎo)寬度w的等效折射率η的改變。隨著波導(dǎo)寬度w增加，等效折射率η增加。在這種情況下，當(dāng)wjP w 2被選擇為兩臂的寬度時獲得了如圖9中所示的光程nXL，并且確定了滿足兩個表達(dá)式⑴和表達(dá)式⑵的波導(dǎo)長度LdP波導(dǎo)長度L2。波導(dǎo)寬度W1和波導(dǎo)寬度w 2以及波導(dǎo)長度L:和波導(dǎo)長度L 2是在TE偏振光束具有相同的相位并且TM偏振光束具有相反相位的相位條件下確定的。
[0051]以這種方式，確定了第一臂波導(dǎo)12和第二臂波導(dǎo)13中的每一個的波導(dǎo)寬度和波導(dǎo)長度。因此，在溝道型區(qū)42中，能夠做出針對第一輸入光和第二輸入光的雙折射控制以便滿足相位條件。具體地，滿足傳播通過第一臂波導(dǎo)12的TE偏振光與傳播通過第二臂波導(dǎo)13的TE偏振光之間的相位差成為O并且傳播通過第一臂波導(dǎo)12的TM偏振光與傳播通過第二臂波導(dǎo)13的TM偏振光之間的相位差成為的相位條件。TE偏振光是從輸出波導(dǎo)17中的一個輸出的，并且TM偏振光是從另一個輸出波導(dǎo)17輸出的。
[0052]如上面所描述地使用溝道波導(dǎo)51形成臂部15使得有可能增加制造誤差等的容差。這導(dǎo)致偏振分束器的產(chǎn)量和生產(chǎn)率的改進(jìn)。另外，能夠減小由于通過波導(dǎo)寬度的變化所引起的相位誤差而導(dǎo)致的損失。在由脊波導(dǎo)形成的光回路中，過度損失一般地低于僅由溝道波導(dǎo)形成的配置中的損失。因此，在相結(jié)合地包括脊波導(dǎo)和溝道波導(dǎo)的偏振分束器PBS中，能夠預(yù)期低于僅由溝道波導(dǎo)形成的偏振分束器中的損失的過度損失。此外，能夠以簡化的方式獲得期望的波導(dǎo)長度和期望的波導(dǎo)寬度。這消除對于用于在制造工藝之后調(diào)整相位差的配置的需要，從而導(dǎo)致偏振分束器的生產(chǎn)率的改進(jìn)。
[0053]能夠通過步進(jìn)曝光來形成脊波導(dǎo)50和溝道波導(dǎo)51。具體地，包括脊23a的核心層23是通過諸如抗蝕劑涂覆、曝光、顯影、蝕刻以及抗蝕劑去除的工藝而形成的。這消除對于要求長曝光時間的EB曝光的需要，從而導(dǎo)致偏振分束器的生產(chǎn)率的改進(jìn)。另外，能夠通過步進(jìn)曝光在一個基板上集成脊波導(dǎo)50和溝道波導(dǎo)51。因此，無需在不同基板上分別地形成脊波導(dǎo)50和溝道波導(dǎo)51并且將基板與粘合劑等結(jié)合在一起。這導(dǎo)致偏振分束器的生產(chǎn)率的改進(jìn)。
[0054]為了滿足相位條件，第一臂波導(dǎo)12和第二臂波導(dǎo)13具有不同的波導(dǎo)寬度。例如，第二臂波導(dǎo)13的波導(dǎo)寬度《2大于第一臂波導(dǎo)12的波導(dǎo)寬度W113為了增加在第二臂波導(dǎo)13中間的波導(dǎo)寬度，第二臂波導(dǎo)13的一部分具有錐形形狀。具體地，第二臂波導(dǎo)13包括在波導(dǎo)寬度上從分波器11向合波器14逐步增加的錐形臂波導(dǎo)18，以及在波導(dǎo)寬度上逐步增加的錐形臂波導(dǎo)19。類似地，第一臂波導(dǎo)12包括具有從分波器11朝合波器14逐步增加的寬度的錐形臂波導(dǎo)18，以及從分波器11朝合波器14逐步減少的寬度的錐形臂波導(dǎo)19。
[0055]以這種方式，第一臂波導(dǎo)12和第二臂波導(dǎo)13各自設(shè)置有錐形臂波導(dǎo)18和19，這使得有可能容易地獲得滿足相位條件的波導(dǎo)寬度。具有錐形形狀的波導(dǎo)的形成導(dǎo)致?lián)p失的減小。另外，能夠在不對于作為多模波導(dǎo)的臂波導(dǎo)12和臂波導(dǎo)13使用任何不必要的高階模式的情況下輸入基本模式，使得能夠預(yù)期穩(wěn)定的偏振分束功能。此外，與形成在第一臂波導(dǎo)12中的錐形臂波導(dǎo)18和錐形臂波導(dǎo)19類似的錐形臂波導(dǎo)18和錐形臂波導(dǎo)19形成在第二臂波導(dǎo)13中。能夠補(bǔ)償由于波導(dǎo)寬度的變化而引起的相移。因此，能夠容易地獲得滿足相位條件的第一臂波導(dǎo)12和第二臂波導(dǎo)13。
[0056]而且，在溝道型區(qū)42中，波導(dǎo)具有直線形狀。第一臂波導(dǎo)12的由溝道波導(dǎo)51形成的部分以及第二臂波導(dǎo)13的由溝道波導(dǎo)51形成的部分具有直線形狀。因此，波導(dǎo)在溝道型區(qū)42中沒有彎曲部。這使得有可能抑制彎曲損失。
[0057]盡管上面已經(jīng)描述了硅波導(dǎo)，但是波導(dǎo)不限于硅波導(dǎo)。例如，半導(dǎo)體波導(dǎo)，諸如InP也能夠被用作波導(dǎo)。包括各種材料的化合物半導(dǎo)體材料能夠被用于波導(dǎo)。
[0058]已經(jīng)在上面參考示例性實施例描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于上述示例性實施例。能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)以能夠由本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的各種方式修改本發(fā)明的配置和細(xì)節(jié)。
[0059]本申請基于并且要求于2013年2月18日提交的日本專利申請N0.2013-028866的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用整體地并入在本文中。
[0060]附圖標(biāo)記列表
[0061 ] PBS偏振分束器
[0062]90° OH 90度光混合器
[0063]11分波器
[0064]12第一臂波導(dǎo)
[0065]13第二臂波導(dǎo)
[0066]14合波器
[0067]15臂部
[0068]16輸入波導(dǎo)
[0069]17輸出波導(dǎo)
[0070]18錐形臂波導(dǎo)
[0071]19錐形臂波導(dǎo)
[0072]21基板
[0073]22下包層
[0074]23核心層
[0075]23a脊
[0076]23b錐形部
[0077]24上包層
[0078]31輸入端口
[0079]33輸出端口
[0080]41脊型區(qū)
[0081]42溝道型區(qū)
[0082]43過渡區(qū)
[0083]45扇入
[0084]46扇出
[0085]50脊波導(dǎo)
[0086]51溝道波導(dǎo)
【主權(quán)項】
1.一種偏振分束器，包括: 分波器，所述分波器由脊波導(dǎo)形成并且將輸入光分波成第一輸入光和第二輸入光； 合波器，所述合波器由脊波導(dǎo)形成并且對所述第一輸入光和所述第二輸入光進(jìn)行合波，所述第一輸入光和所述第二輸入光是通過由所述分波器對所述輸入光進(jìn)行分波而獲得的； 第一臂波導(dǎo)，所述第一臂波導(dǎo)將所述第一輸入光引導(dǎo)到所述合波器，所述第一臂波導(dǎo)的至少一部分由溝道波導(dǎo)形成；以及 第二臂波導(dǎo)，所述第二臂波導(dǎo)相對于傳播通過所述第一臂波導(dǎo)的所述第一輸入光在所述第二輸入光中生成相位差，并且將所述第二輸入光引導(dǎo)到所述合波器，所述第二臂波導(dǎo)的至少一部分由溝道波導(dǎo)形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振分束器，其中，具有逐步變化寬度的錐形波導(dǎo)形成在所述脊波導(dǎo)與所述溝道波導(dǎo)之間的過渡區(qū)中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偏振分束器，其中，所述第一臂波導(dǎo)的由所述溝道波導(dǎo)形成的部分以及所述第二臂波導(dǎo)的由所述溝道波導(dǎo)形成的部分具有直線形狀。4.一種光器件，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的偏振分束器；以及 檢索在從所述偏振分束器輸出的輸出光上的相位信息的回路。
【專利摘要】提供的是具有高生產(chǎn)率的偏振分束器和光器件。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的偏振分束器(PBS)包括：分波器(11)，其由脊波導(dǎo)(50)形成并且將輸入光分波成第一輸入光和第二輸入光；合波器(14)，其由脊波導(dǎo)(50)形成并且對通過由分波器(11)分波的第一輸入光和第二輸入光進(jìn)行合波；第一臂波導(dǎo)(12)，第一臂波導(dǎo)(12)由溝道波導(dǎo)(51)形成并且將第一輸入光引導(dǎo)到合波器(11)；以及第二臂波導(dǎo)(13)，第二臂波導(dǎo)(13)由溝道波導(dǎo)(51)形成，在相對于傳播通過第一臂波導(dǎo)的第一輸入光生成相位差的同時，將第二輸入光引導(dǎo)到合波器(14)。
【IPC分類】G02B6/122
【公開號】CN105190383
【申請?zhí)枴緾N201380073280
【發(fā)明人】松本崇
【申請人】日本電氣株式會社
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2013年11月19日
【公告號】US20150378098, WO2014125535A1