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,
(
)
激光与光电子学进展
,
着重计算分析了
模式转换效率随锥形波导长度的变化
,
结果如图
(
)
所示
.
由图
(
)
可见
,
选取合适长度
L
可获得极高的
模式 转换 效率
,
而这 种偏 振相 关的 模式 转换正 是 由于波
导具有的某些特定波导芯区宽度的模式杂化而引起
.
图
(
)
段式绝热缓变锥形波导示意图
;(
)
模在
段式绝热缓变锥形波导的光场传输仿真图
;(
)
模在
段式
绝热缓变锥形波导的光场传输仿真图
;(
)
基模在
段式绝热缓变锥形波导中传输后
转换为
模的转换效率随锥形波导长度的变化曲线
基于硅纳米脊型光波导的
“
绝热
”
锥形结构
图
硅纳米脊型光波导横截面示意图
硅纳米脊型光波导是另一种典型的 光 波导
,
常用于 各 类硅基 集 成光电 子 器件
[
]
,
其横截 面 如图
所
示
,
图
中
n
为硅芯层折射率
,
h
为刻蚀深度
.
应当注意
,
硅纳米脊型光波导与前文所述的硅纳米光波导有
明显差异
:
)
对于硅纳米光波导
,
可以简单地通过选择其上包层材料来决定其是否对称
,
从而消除或者增强基
模与高阶模之间的转换效率
[
]
;
)
对于硅纳米脊型光波导
,
即使选用相同的上下包层
,
仍然无法获得对称横截
面
.
因此
,
在设计硅脊型光波导时
,
若要消除锥形波导中的模式转换就变得不那么容易
,
而是需要仔细设计
.
对于硅纳米脊型光波导
,
主要有两种锥形波导结构
:
常规横向锥形器和双层锥形器
[
,
]
.
其常规 横
向锥形结构如图
(
)
所示
.
图
(
)
为刻蚀深度
h
H
时各阶模式有效折射率随波导宽度的变化曲线
.