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公开(公告)号：CN114114540B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202111500726.8
申请日：2021-12-09
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明提供一种高效紧凑型绝热模式转换器的设计方法，包括以下步骤：步骤1：绝热模式转换器的分段：将绝热模式转换器分为对称的两部分，将这两部分再分别分为15个不同的片段进行仿真，得到确定各个片段所需要的参数；步骤2：对于每个片段，由方程及FDTD仿真模拟参数来确定每一段的传播长度L；步骤3：使用得到的传播长度L来构造各自的区域，然后将所有片段拼接在一起形成完整的波导形状；步骤4：扫描总长度，以获得完整绝热模式转换器的传输曲线；步骤5：根据应用需求，选择要使用的器件长度。本发明提出了一种绝热模式转换器的新型数值设计方法，设计简单，并且设计出的器件尺寸小、结构简单、带宽大、易加工。
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公开(公告)号：CN114167545B
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202111476502.8
申请日：2021-12-06
Applicant: 南通大学
IPC: G02B6/12
Abstract: 本发明公开了一种超紧凑绝热模式耦合器的设计方法，属于耦合器技术领域；其技术方案为：超紧凑绝热模式耦合器的设计方法包括以下步骤：步骤1：绝热模式耦合器的分段：耦合器分为C和D两部分，由于结构的对称性，只考虑C部分，将C部分分为15个不同的片段进行仿真；步骤2：确定每个片段的长度；步骤3：使用步骤2中得到的传播长度L构造各自的区域，然后将所有片段拼接在一起形成完整的波导形状；步骤4：扫描总长度，以获得完整绝热模式耦合器的传输曲线；步骤5：根据应用需求，选择要使用的器件长度。本发明的有益效果是：本发明实现一个波导中光束功率部分或完全耦合到另一个波导，其结构简单、尺寸小、带宽大、易加工。
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公开(公告)号：CN115718347B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202211548917.6
申请日：2022-12-05
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于TE1和TE3模式之间转换的绝热模式转换连接器，包括硅芯和包层；硅芯为脊波导结构，由底部硅芯和顶部硅芯构成；沿光束传播方向，绝热模式转换连接器依次划分为输入端、第一绝热模式转换器、过渡部分、第二绝热模式转换器、输出端；第一绝热模式转换器用于将输入端的TE1模式转换成TM0模式；过渡部分用于实现TM0模式在不同波导宽度下的过渡；第二绝热模式转换器用于将TM0模式转换成输出端的TE3模式。本发明作为紧凑的绝热模式转换连接器，以一个尽可能短的长度实现TE1和TE3模式之间的转换连接，从而提高光子集成芯片的集成度实现更小尺寸以满足新一代信息技术发展的需求。
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公开(公告)号：CN114488389A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210172840.0
申请日：2022-02-24
Applicant: 南通大学
IPC: G02B6/02
Abstract: 本发明公开了一种绝热导波系统，包括构成绝热导波结构的芯和包层；在垂直光束传播方向上，将芯从上而下划分为顶层、中层以及底层，顶层厚h1，中层厚h2，底层硅厚h3；在光束传播方向上，从输入端到输出端，将芯划分成a~e共五段，a段的顶层和中层的宽均为wL；b段的顶层宽从wL缩小到wR，中层宽从wL增大到W1；c段的顶层宽保持wR不变，中层宽从W1增大到W2；d段的顶层宽保持wR不变，中层宽从W2增大到WR；e段的顶层宽保持wR不变，中层宽保持WR不变。本发明的绝热导波系统可以获得很宽的工作带宽，且获得的结构尺寸小、结构简单。
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公开(公告)号：CN114047628A
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202111387959.1
申请日：2021-11-22
Applicant: 南通大学 , 南通先进通信技术研究院有限公司
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明公开了一种绝热极化旋转器的设计方法，对绝热极化旋转器沿光束模式传播方向进行非均匀分段，在模式发生转换的模式混合区域，各片段的输入端和输出端宽度差小于其他区域的片段；对每个片段进行单独扫描得到模式输入和模式输出的传输曲线，各片段采用相同的损耗约束值，损耗约束值应略低于振荡区域，且损耗约束值的选择不能太靠近长度为零的点；根据确定的损耗约束值得到各片段的长度Li；拼接各片段构成完整的波导形状。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117111214B
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202310894320.5
申请日：2023-07-20
Applicant: 南通大学
IPC: G02B6/14
Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域，具体涉及一种适用于TE0模式演化TE1模式的绝热模式转换分束器。本发明绝热模式转换分束器的输入端包括第一硅芯；第一硅芯的下衬底为二氧化硅；第一硅芯的上方为上包层；第一硅芯的传输模式为基模TE0模；绝热模式转换分束器的输出端包括第二硅芯、第三硅芯；第二硅芯与第三硅芯的下衬底为二氧化硅；第二硅芯与第三硅芯的上方为上包层；第二硅芯与第三硅芯的传输模式均为TE1模式，并且TE1模式在第二硅芯与第三硅芯中功率相等。本发明提出的绝热模式转换分束器的作用就是将输入端的基模TE0模式演化成输出端的两个TE1模式，并且功率在两个输出端均匀输出，同时实现不同模式之间的转换和能量的均匀输出。
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公开(公告)号：CN118778176A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202411148916.1
申请日：2024-08-21
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域，具体涉及一种TE4模式和TE6模式之间转换的双层绝热转换器。本发明提出的双层绝热模式转换器实现了超紧凑型器件的设计，可以用于光子集成芯片中各个不同功能单元之间的级联，实现光子集成芯片中更高集成度的设计目标。本发明旨在实现同一TE偏振模式下第四阶模式和第六阶模式之间的转换传输，获得尺寸小、损耗低的双层绝热模式转换器。本发明是双层绝热模式转换器的小型化设计，以尽可能短的长度实现TE4模式和TE6模式之间的高效率(低损耗)转换。
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公开(公告)号：CN116482856B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202310456406.X
申请日：2023-04-25
Applicant: 南通大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明涉及集成光电子技术领域，尤其涉及一种光通信系统中绝热模式转换器的优化设计方法。解决了目前绝热模式转换器设计复杂、不易于使用等缺点。其技术方案为：一种光通信系统中绝热模式转换器的优化设计方法，包括：步骤1：确定波导输入端宽度WI和输出端宽度WF；步骤2：对要设计的器件结构进行非均匀分段；步骤3：求出各个片段的长度Li；步骤4：构造各个片段，然后将所有的片段拼接重组构成完整的波导形状。步骤5：获得整个结构的模式转换效率曲线，步骤6：选择需要使用的器件长度。本发明的有益效果为：本发明设计出的器件尺寸小、易使用的优点。
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公开(公告)号：CN117130098A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202310991345.7
申请日：2023-08-08
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明属于集成光学技术领域，具体涉及一种紧凑型绝热光隔离器。本发明包括第一包层、第二包层、第三包层、第一硅芯及第二硅芯；第一包层的上端分别设置第一硅芯及第二硅芯；第一硅芯及第二硅芯的四周均设置第二包层；第一硅芯及第二硅芯的上端设置第三包层；沿光束传播方向，第一硅芯为宽波导，第二硅芯为窄波导，第一硅芯、第二硅芯均包括依次连接的输入端、第一绝热耦合器过渡结构、绝热耦合器转换结构、第二绝热耦合器过渡结构及输出端；第一绝热耦合器过渡结构用于实现输入端窄波导中TE0模式的绝热传输；绝热耦合器转换结构将窄波导中的TE0模式转换成宽波导中的TM0模式；第二绝热耦合器过渡结构用于实现宽波导中TM0模式的绝热传输。
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公开(公告)号：CN116794768A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202310817079.6
申请日：2023-07-05
Applicant: 南通大学
IPC: G02B6/122
Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域，具体涉及一种绝热模式耦合器。本发明包括硅芯和包层，硅芯包括平板硅、第一硅脊以及第二硅基；平板硅上端分别设置第一硅脊与第二硅基；包层从下往上依次为起支撑作用的硅衬底、二氧化硅下包层、上包层；硅衬底连接二氧化硅下包层；二氧化硅下包层连接平板硅；平板硅、第一硅脊以及第二硅基均连接上包层。本发明解决目前绝热模式耦合器“尺寸大、集成度低”的问题，本发明旨在提出一种尺寸小、损耗低、传输效率高、结构简单、易加工的绝热模式耦合器。
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