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公开(公告)号：CN114326101B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202210020009.3
申请日：2022-01-10
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种绝热模式演化器的设计方法，先确定其中一个脊波导结构的顶层硅宽wR，然后找另一个脊波导结构的顶层硅宽wL的最佳值，具体通过依次改变wL的值，计算最小反射率，并找到准确的wL值。绝热模式演化器在垂直方向上分成顶层硅宽度变化部分和中部硅宽度变化部分，在水平方向上，对于顶层硅宽度变化部分Δw，初始波导宽度与最终波导宽度通过长度为L的直线相演化；对于中部硅宽度变化部分ΔW，初始波导宽度与最终波导宽度通过长度为L的直线相演化。通过本方法设计得到的器件更为紧凑，其结构简单、尺寸小、带宽大。这种紧凑的绝热模式演化器构成了光子集成电路的关键组件。
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公开(公告)号：CN116626809A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310766878.5
申请日：2023-06-27
Applicant: 南通先进通信技术研究院有限公司 , 南通大学
Abstract: 本发明提供了一种绝热InP波导集成平台及其逆向设计方法，属于光通信和毫米波通信技术领域。解决了目前InP波导集成平台设计尺寸过大的问题。其技术方案为：一种绝热InP波导集成平台，包括InP基光栅波导结构和InP基脊波导结构；一种绝热InP波导集成平台的逆向设计方法，包括以下步骤：步骤一、确定硅芯的变化趋势；步骤二、完善硅芯的变化趋势；步骤三、将光栅末端往中间核心光栅倾斜；步骤四、确定硅芯的宽度划分；步骤五、确定每段硅芯的长度；步骤六、组合成绝热InP波导集成平台。本发明的有益效果为：本发明具有通用性和高效性，适用于设计具有复杂几何形状、边界、材料、以及各种不同类型的绝热InP波导集成平台。
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公开(公告)号：CN115951451B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202211347516.4
申请日：2022-10-31
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于TM1和TE2模式转换的绝热模式转换器，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，底部硅芯的宽度保持不变；顶部硅芯的输入端和输出端分别为平行板波导，输入端的宽度WL 2.0μm；沿光束传播方向，输入端和输出端之间的顶部硅芯由片段a～片段k共11个连续的片段构成；本发明的绝热模式转换器基于沿模式传播方向的均衡模式转换功率损耗来选择各个片段的长度，通过这样的布置实现高效紧凑的绝热模式转换器。
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公开(公告)号：CN114167545A
公开(公告)日：2022-03-11
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：CN114114681A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111495735.2
申请日：2021-12-09
Applicant: 南通大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明公开了一种绝热模式耦合器的数值设计方法，包括对绝热模式耦合器沿光束模式传播方向进行非均匀分段，在模式变化较为敏感的区域做细致分段，而对于距离细微结构较远的区域，由于模式的变化较为平缓，无需采用过度细密的分段，这样既达到了细致描述局部细微结构的目的，又使计算量保持在适当的范围内，不仅节省了计算内存，也加快了仿真设计的速度。并且，对每一片段都选择一个相同的损耗约束值，以数值化的方式实现小尺寸、易加工、大带宽、结构简单的绝热模式耦合器。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119065058A
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202411332513.2
申请日：2024-09-24
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TE2模式和TM1模式之间转换的双层绝热转换器。本发明包括第一硅芯、第二硅芯及包层；所述第一硅芯设置在第二硅芯下方；所述第一硅芯与第二硅芯四周均设置包层；所述第一硅芯与第二硅芯的折射率均为nSi＝3.455；所述第二硅芯厚度为h2＝200nm，宽度为W＝1μm；所述第一硅芯厚度为h1＝200nm，宽度为w＝2Wside+W，其中Wside为侧肋宽度；入射光束波长设置为1.55μm；沿光束传播方向，所述第一硅芯包括依次连接的输入端、绝热模式转换器及输出端，实现TE2模式和TM1模式之间转换。
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公开(公告)号：CN117761831A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311847857.2
申请日：2023-12-29
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域，具体涉及一种基于条形波导的绝热耦合器。本发明包括包层、第一硅芯及第二硅芯；第一硅芯、第二硅芯四周均设置包层；第一硅芯、第二硅芯均为条状波导；沿光束传播方向，第一硅芯包括依次连接的第一输入端、第一绝热锥形波导、第二绝热锥形波导、第三绝热锥形波导、第四绝热锥形波导、第五绝热锥形波导、第六绝热锥形波导、第七绝热锥形波导及第一输出端；第二硅芯包括依次连接的第二输入端、第八绝热锥形波导、第九绝热锥形波导、第十绝热锥形波导、第十一绝热锥形波导、第十二绝热锥形波导、第十三绝热锥形波导、第十四绝热锥形波导及第二输出端。
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公开(公告)号：CN117111214A
公开(公告)日：2023-11-24
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：CN116482806B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202211347461.7
申请日：2022-10-31
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于TM0和TE3模式转换的绝热模式转换器，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，底部硅芯的宽度保持不变；顶部硅芯的输入端和输出端分别为平行板波导，输入端的宽度1.60μm 3.60μm；沿光束传播方向，输入端和输出端之间的顶部硅芯由片段a～片段y共25个连续的片段构成；本发明的绝热模式转换器基于沿模式传播方向的均衡模式转换功率损耗来选择各个片段的长度，通过这样的布置实现高效紧凑的绝热模式转换器。
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公开(公告)号：CN114488389B
公开(公告)日：2023-09-29
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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