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公开(公告)号：CN117130098B
公开(公告)日：2024-08-13
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：CN117555072A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311738210.6
申请日：2023-12-18
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3dB绝热模式耦合器。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；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、第八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、第十五绝热锥形波导、第十六绝热锥形波导及第二输出端。本发明实现光子集成芯片中更高集成度的设计目标。
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公开(公告)号：CN115061235B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202210748458.X
申请日：2022-06-28
Applicant: 南通先进通信技术研究院有限公司 , 南通大学
Abstract: 本发明公开一种适用于光通信和毫米波通信的InP基绝热导波系统，其包括：第一二氧化硅包层，所述第一二氧化硅包层连接硅芯，所述硅芯连接第一空气包层，所述第一空气包层连接第一InP包层，所述第一InP包层连接第二InP包层，所述第二InP包层连接第三InP包层，所述第三InP包层连接第二二氧化硅包层，本发明能够用来连接光通信和毫米波通信中不同的各种功能单元，使得能量信息能够在短距离内以绝热方式移动，从而在空间上将能量信息从一个功能单元传输到另一个功能单元，同时可以将损耗降到最低。
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公开(公告)号：CN115718347A
公开(公告)日：2023-02-28
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：CN114895402A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210546766.4
申请日：2022-05-18
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种偏移绝热导波系统，包括芯硅和包层。在垂直光束传播方向上，将所述芯硅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，将芯硅划分成两端段，第一段的顶层的上边界是直线段，下边界为斜线段，第一段的顶层宽从wL缩小到wR，中层宽保持wL不变；第二段的顶层宽保持wR不变，中层的上下边界为对称的斜线段，第二段的中层宽从wL逐渐增大到WR。本发明采用了数值化的思想，将需要设计的结构在光波传播方向上分成了若干片段，对每一片段分别进行设计，获得偏移绝热导波结构的数值化结果，大幅缩短整个结构的长度，实现光子集成芯片更高集成度的目标。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114326101A
公开(公告)日：2022-04-12
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：CN114252955A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202111517325.3
申请日：2021-12-09
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明提出了一种绝热模式连接器的高效设计方法，属于绝热模式连接器技术领域。其技术方案为：该设计方法包括以下步骤：步骤1：两个脊波导中的最佳波导宽度w的确定；步骤2：设计及分段；步骤3：对每一段进行单独扫描，得到模式输入和模式输出的传输曲线，使用EME求解器扫描每个片段的长度，获得的各个片段的长度；步骤4：拼接各个片段形成完整的波导形状；步骤5：扫描完整波导的总长度，以获得完整绝热模式连接器的传输曲线；步骤6：根据应用需求，选择要使用的器件长度。本发明的有益效果为：本发明提出了一种绝热模式连接器的高效设计方法，设计简单，并且设计出的绝热模式连接器尺寸小、结构简单、带宽大、易加工。
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公开(公告)号：CN117055161B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202311044784.3
申请日：2023-08-18
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明属于集成光学技术领域，具体涉及一种绝热光学循环器。本发明包括下包层、上包层及硅芯；下包层的上端设置硅芯；硅芯的四周设置上包层；沿光束传播方向，硅芯包括依次连接的输入端、第一绝热锥形波导、第一绝热模式转换器、直波导、第二绝热模式转换器、第二绝热锥形波导及输出端；TE1模式从输入端输入，第一绝热锥形波导传输TE1模式至第一绝热模式转换器，第一绝热模式转换器将TE1模式转换成TM0模式，通过直波导将TM0模式传输至第二绝热模式转换器，第二绝热模式转换器将TM0模式转换成TE1模式并传输至第二绝热锥形波导，第二绝热锥形波导通过输出端将TE1模式输出。本发明实现TE1模式到TM0模式再到TE1模式的循环传输。
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公开(公告)号：CN114047628B
公开(公告)日：2024-02-02
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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公开(公告)号：CN117075257A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311137559.4
申请日：2023-09-05
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明属于集成光学领域，具体涉及一种TE0模式和TE1模式功率均分器。本发明包括下包层、硅芯及上包层；所述硅芯设置在下包层顶端；硅芯的折射率nSi＝3.455，高度为h2＝220nm，输入端宽度为WI＝0.45μm，输出端宽度WO＝1.5μm，输入端的中心和输出端的中心之间的偏移宽度为Woffset＝315.5nm，输入端的长度为LI，中间锥形波导的长度为L＝0，输出端的长度为LO。本发明的功率均分器可以将输入端的TE0模式转换成输出端的TE0模式和TE1模式。本发明提出的TE0模式和TE1模式功率均分器可以实现TE0模式和TE1模式在输出端的功率平均分配。
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