平面光波电路中的高容限宽带光开关

摘要

一种基于具有一对非对称波导的绝热耦合器的宽带光开关，该非对称波导具有曲率可变部，该宽带光开关包括：基于Mach－Zehnder干涉仪的2×2结构的两个这种绝热耦合器；以及1×2或者2×1结构的绝热耦合器和Y分支器。每一个绝热耦合器包括：不同但恒定宽度的两个波导分支，具有变化半径的弯曲部，通过改变这两个波导分支之间的间距使这两个波导分支在耦合长度内相分离，并且在非对称交叉区域中混合；以及两个对称波导分支。在2×2开关中，两个绝热耦合器沿主传播轴以镜像的方式通过其相应的对称分支相互面对，并通过两个相同的臂相连。通过在硅基板上的二氧化硅MZI开关中使用可变曲率的绝热耦合器，为开关提供了特别的带宽范围(1.2－1.7μm)、非常高的消光比(＞35dB)、低的制造敏感性以及与偏振无关的操作。这些开关明显地小于已知的宽带开关，具有明显更小的额外损耗、更快的切换时间以及低的功耗。