一种基于有机/无机混合集成双芯波导结构的热光开关及其制备方法

    公开(公告)号:CN115079448B

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202210844236.8

    申请日:2022-07-18

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种基于有机/无机混合集成双芯波导结构的热光开关及其制备方法,属于平面光波导器件及其制备技术领域。本发明以硅片作为衬底,二氧化硅作为下包层材料,有机/无机混合集成双芯波导结构作为波导芯层,采用与芯层聚合物不同的聚合物作为上包层材料。本发明利用有机聚合物材料有着品类繁多、成本低廉、制备工艺简单,且具有无机材料所无法比拟的高热光系数(~10‑4/K)的优势,将氮化硅波导和聚合物波导进行混合集成,不仅可以解决氮化硅热光开关功耗高、调制效率低的问题,而且采用氮化硅材料也可以减小聚合物波导光开关器件的尺寸,提高器件的集成度,对于热光开关阵列的设计和制备有着重要的实际意义。

    一种模式可选择调制的四模波导光开关及其制备方法

    公开(公告)号:CN116400455A

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202310303703.0

    申请日:2023-03-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种模式可选择调制的四模波导光开关及其制备方法,属于平面光波导器件技术领域。由硅片衬底、聚合物下包层、条形结构的聚合物光波导芯层、聚合物上包层和加热电极组成。本发明的光开关利用了非对称Y分支结构和MMI光波导结构简单和有机聚合物材料热光系数大的优势,通过对MMI结构加热实现对四个光学模式进行开关;通过对不同的加热电极进行加热,既可以对四个模式中的两个实现开关功能,也可以对四个模式同时实现开关功能;另外,采用聚合物材料使得器件的制备工艺更加简单,只需要旋涂、光刻、湿法刻蚀等常规工艺,有效降低了生产成本,提高了器件的生产效率且有利于大规模批量生产,使得该模式光开关能够应用到实际当中。

    一种基于定向耦合结构的少模波导功率分配器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114355508A

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202210081630.0

    申请日:2022-01-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种基于定向耦合结构的少模波导功率分配器,属于平面光波导器件技术领域。整个器件基于定向耦合型光波导结构,从左到右依次由平行输入直波导、S弯曲波导、平行直波导耦合臂,S弯曲波导,平行输出直波导构成;从下到上依次由硅片衬底、在硅片衬底上制备的聚合物下包层、在聚合物下包层上制备的两个矩型波导结构的光波导芯层、在聚合物下包层和光波导芯层上制备的聚合物上包层(16)组成,光波导芯层被包埋在聚合物上包层之中;光波导芯层的折射率大于聚合物下包层和聚合物上包层的折射率。相比于传统的单模传输的功率分配器,本发明功率分配器扩展了传输信息容量,且具有和光纤接近的低折射率、与光纤耦合效率高以及抗电磁干扰能力强的优势。

    一种基于定向耦合结构的少模波导功率分配器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114355508B

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202210081630.0

    申请日:2022-01-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种基于定向耦合结构的少模波导功率分配器,属于平面光波导器件技术领域。整个器件基于定向耦合型光波导结构,从左到右依次由平行输入直波导、S弯曲波导、平行直波导耦合臂,S弯曲波导,平行输出直波导构成;从下到上依次由硅片衬底、在硅片衬底上制备的聚合物下包层、在聚合物下包层上制备的两个矩型波导结构的光波导芯层、在聚合物下包层和光波导芯层上制备的聚合物上包层(16)组成,光波导芯层被包埋在聚合物上包层之中;光波导芯层的折射率大于聚合物下包层和聚合物上包层的折射率。相比于传统的单模传输的功率分配器,本发明功率分配器扩展了传输信息容量,且具有和光纤接近的低折射率、与光纤耦合效率高以及抗电磁干扰能力强的优势。

    一种基于MZI结构的多模光衰减器

    公开(公告)号:CN115291323B

    公开(公告)日:2023-06-20

    申请号:CN202211052669.6

    申请日:2022-08-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种基于MZI结构的模式不敏感的多模光衰减器,属于聚合物集成光学技术领域,可用于模分复用系统。从下至上依次由硅衬底、聚合物下包层、聚合物波导芯层、聚合物上包层和加热电极层组成;沿光的传播方向,聚合物波导芯层依次由输入少模直波导、输入锥形波导、第一输入弯曲波导、第二输入弯曲波导、第一调制臂波导、第二调制臂波导、第一输出弯曲波导、第二输出弯曲波导、输出锥形波导和输出少模直波导组成,在第一调制臂波导和第二调制臂波导上分别设置有第一加热电极和第二加热电极。该多模光衰减器利用干涉原理,通过调制使信号光干涉时产生更高阶的模式,再通过控制输出波导的尺寸使其无法传输更高阶的模式,以此实现光信号的衰减。

    一种双模式滤模器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115308835A

    公开(公告)日:2022-11-08

    申请号:CN202210953876.2

    申请日:2022-08-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种双模式滤模器及其制备方法,属于平面光波导器件及其制备技术领域。本发明的目的是提供两种结构简单的、分别可以滤除E11模式和E12模式或E11模式和E21模式的双模式滤模器。由硅片衬底、聚合物波导包层、聚合物直波导芯层、金属直波导芯层组成,金属直波导芯层被包覆在聚合物直波导芯层之中,聚合物直波导芯层被包覆在聚合物波导包层之中;聚合物波导包层位于硅片衬底之上,金属直波导芯层位于聚合物直波导芯层内底面或左(右)内侧面的中间位置。本发明利用金属的吸收特性实现了器件对特定模式的衰减,并具有对光的偏振不敏感的功能,器件采用的直波导结构,结构简单,生产成本低、效率高,可实际应用的平面光波导滤模器。

    一种基于有机/无机混合集成双芯波导结构的热光开关及其制备方法

    公开(公告)号:CN115079448A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210844236.8

    申请日:2022-07-18

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种基于有机/无机混合集成双芯波导结构的热光开关及其制备方法,属于平面光波导器件及其制备技术领域。本发明以硅片作为衬底,二氧化硅作为下包层材料,有机/无机混合集成双芯波导结构作为波导芯层,采用与芯层聚合物不同的聚合物作为上包层材料。本发明利用有机聚合物材料有着品类繁多、成本低廉、制备工艺简单,且具有无机材料所无法比拟的高热光系数(~10‑4/K)的优势,将氮化硅波导和聚合物波导进行混合集成,不仅可以解决氮化硅热光开关功耗高、调制效率低的问题,而且采用氮化硅材料也可以减小聚合物波导光开关器件的尺寸,提高器件的集成度,对于热光开关阵列的设计和制备有着重要的实际意义。

    一种基于相变材料的硅基三维波导模式光开关

    公开(公告)号:CN114995010B

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202210843138.2

    申请日:2022-07-18

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种基于相变材料的硅基三维波导模式光开关,属于集成光电子学技术领域。该模式光开关由衬底、包层和芯层构成,芯层被包覆在包导之中;芯层分为下层芯层和上层芯层二部分,下层芯层为Core1单直波导结构,上层芯层为输入端和输出端带有S型弯曲的Core2和Core3双直波导结构,Core2和Core3位于同一平面内;Core2和Core3直波导部分的材料为硅及位于硅之上的相变材料GSST。通过设置不同的波导结构尺寸,可以分别实现TE0与TE21,TE0与TE12两对模式之间的复用/解复用。通过改变相变材料的晶相,可以实现模式光开关功能,本发明有着更加宽广的应用范围,并且器件尺寸更小,更利于集成化。

    一种基于MMI结构的少模波导光功率分配器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114153027B

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202210079812.4

    申请日:2022-01-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本低、效率高、能够大规模批量生产的优良效果。一种基于MMI结构的少模波导光功率分配器及其制备方法,属于平面光波导器件及其制备技术领域。整个器件基于MMI光波导结构,从左至右沿光的传播方向,依次由输入少模直波导、输入锥形波导、多模干涉波导、第一输出锥形波导和第二输出锥形波导、第一输出少模直波导和第二输出少模直波导构成;或由输入少模直波导、输入锥形波导、多模干涉波导、第一输出锥形波导和第二输出锥形波导、第一输出少模直波导和第二输出少模直波导构成;本发明的波导型模式功

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