基于亚波长光栅辅助定向耦合器的集成铌酸锂偏振分束器

TN256%O78; 绝缘体上铌酸锂(LNOI)是实现高速光子集成回路(PICs)的理想平台.通过充分利用铌酸锂(LN)的优势,LNOI平台能够实现高速电光和高效非线性光学集成器件.偏振分束器(PBS)作为分离和组合两种正交偏振光模式的关键无源器件之一,在实现片上偏振复用系统并提升光通信系统数据传输容量方面发挥着至关重要的作用.近年来,基于不同结构的PBS已经被成功实现,其中,基于亚波长光栅辅助定向耦合结构的PBS表现出优异的器件性能和紧凑的器件尺寸.本文基于氮化硅-铌酸锂异质集成的间接刻蚀方案,实现了一种亚波长光栅辅助定向耦合结构的高性能PBS.仿真结果表明,当波长在1 500～1 600...

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Published in人工晶体学报 Vol. 53; no. 3; pp. 465 - 471
Main Authors 陈力, 周旭东, 袁明瑞, 肖恢芙, 田永辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 兰州大学物理科学与技术学院,兰州 730000 01.03.2024
Subjects
偏振调控器件
polarization beam splitter
directional coupler
thin film lithium niobate integrated photonics
偏振分束器
定向耦合器
薄膜铌酸锂集成光子学
polarization control device
氮化硅-铌酸锂
silicon nitride-lithium niobate
subwavelength grating
亚波长光栅
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ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2024.03.011

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Summary:TN256%O78; 绝缘体上铌酸锂(LNOI)是实现高速光子集成回路(PICs)的理想平台.通过充分利用铌酸锂(LN)的优势,LNOI平台能够实现高速电光和高效非线性光学集成器件.偏振分束器(PBS)作为分离和组合两种正交偏振光模式的关键无源器件之一,在实现片上偏振复用系统并提升光通信系统数据传输容量方面发挥着至关重要的作用.近年来,基于不同结构的PBS已经被成功实现,其中,基于亚波长光栅辅助定向耦合结构的PBS表现出优异的器件性能和紧凑的器件尺寸.本文基于氮化硅-铌酸锂异质集成的间接刻蚀方案,实现了一种亚波长光栅辅助定向耦合结构的高性能PBS.仿真结果表明,当波长在1 500～1 600 nm时,器件的偏振消光比均大于24.49 dB.实验数据进一步证实,当波长在1 500～1 580 nm时,器件偏振消光比均大于18.06 dB.
ISSN:1000-985X
DOI:10.3969/j.issn.1000-985X.2024.03.011