寬帶多模干涉型光耦合器的設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、近年來,隨著人們對(duì)于光信息處理需求的不斷增加,硅基光子學(xué)由于其取得的重要突破,成為了目前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一?；谧杂诚裥?yīng)的多模干涉(MMI)型光耦合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,插入損耗低,制作工藝容差大等諸多的優(yōu)勢(shì),因而被廣泛應(yīng)用于光耦合、光分束,以及其它的功能器件中。但多模干涉器件由于使用模式干涉原理,其器件的性能與工作波長(zhǎng)相關(guān),通常工作帶寬在幾十納米。
　　本文從多模干涉光耦合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作原理出發(fā),分析了其自映像效應(yīng)的一般成像規(guī)

2、律。隨后重點(diǎn)研究了波長(zhǎng)的變化對(duì)于器件性能產(chǎn)生的影響情況,總結(jié)出限制 MMI耦合器帶寬的主要原因有兩點(diǎn):其一是成像位置會(huì)受到波長(zhǎng)的影響;其二是由于計(jì)算的近似帶來的誤差導(dǎo)致成像性能的降低。
　　基于上述的分析結(jié)果,我們提出了三類可以提高M(jìn)MI結(jié)構(gòu)帶寬的設(shè)計(jì)思路,并且對(duì)于這幾類結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真的結(jié)果與之前原理分析十分吻合,在采用提高帶寬的結(jié)構(gòu)之后,對(duì)比于原始MMI結(jié)構(gòu)60nm的1dB附加損耗帶寬,幾類結(jié)構(gòu)均有不同程度的提高,提高