薄膜铌酸锂反向锥形端面耦合器
薄膜铌酸锂波导与单模光纤在模场尺寸上存在很大差异,模场失配严重,导致两者直接耦合的效率低下.针对薄膜铌酸锂波导与超高数值孔径(ultra-high numerical aperture,UHNA)光纤的端面耦合问题,基于时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)法优化设计了反向锥形端面耦合器的结构参数,仿真实现了薄膜铌酸锂矩形波导与UHNA光纤的高效耦合.利用电子束曝光、电感耦合等离子体刻蚀等工艺,制备了反向锥形耦合器,设计并建立了端面耦合测试平台,完成了反向锥形耦合器的性能测试.实验结果表明,反向锥形耦合器近场输出光斑在水平和垂直方向的模场直径分别为3.3 和3.6 μm,水平和垂直方向的3dB对准容差分别为3.0 和3.2 μm,单端插入损耗为6.24 dB/面,表明设计制作的反向锥形耦合器具有较好的耦合性能.该研究为大容量、高速率的集成光子器件与光纤之间的耦合提供了高耦合效率的光接口方案.
光波导、超高数值孔径光纤、薄膜铌酸锂、时域有限差分法(FDTD)、端面耦合、反向锥形耦合器
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TN252(光电子技术、激光技术)
北京市自然科学基金资助项目1212009
2023-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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