1.一種基于梯形波導定向耦合器的超寬帶寬3dB分合束器,其特征在于:該3dB分合束器包括軸對稱波導(1)、第一梯形波導(2)、第二梯形波導(3)、第一彎曲波導(4)、第二彎曲波導(5),軸對稱波導(1)的對稱軸與傳播方向平行,軸對稱波導(1)在定向耦合區逐漸縮窄到一定寬度;第一梯形波導(2)、第二梯形波導(3)對稱布置在軸對稱波導(1)的兩側,在定向耦合區,第一梯形波導(2)、第二梯形波導(3)的寬度均逐漸加寬;第一彎曲波導(4)與第一梯形波導(2)連接,連接處寬度相等;第二彎曲波導(5)與第二梯形波導(3)連接,連接處寬度相等;第一彎曲波導(4)、第二彎曲波導(5)沿軸對稱波導(1)的對稱軸對稱布置。
2.如權利要求1所述的基于梯形波導定向耦合器的超寬帶寬3dB分合束器,其特征在于:入射光由3dB分合束器的一端入射,進入軸對稱波導(1),在定向耦合區,對稱的耦合到第一梯形波導(2)與第二梯形波導(3)中;當第一梯形波導(2)與第二梯形波導(3)的長度足夠長時,耦合過程是絕熱的,即實現覆蓋光通信O波段至U波段的超寬帶寬的耦合;第一梯形波導(2)中的光由第一彎曲波導(4)引出,第二梯形波導(3)中的光由第二彎曲波導(5)引出,最終從3dB分合束器的另一端出射,實現覆蓋光通信O波段至U波段的超寬帶寬的3dB分束。
3.如權利要求1所述的基于梯形波導定向耦合器的超寬帶寬3dB分合束器,其特征在于:入射光由3dB分合束器的另一端入射,分別進入第一彎曲波導(4)、第二彎曲波導(5),第一彎曲波導(4)中的光入射到第一梯形波導(2)中,第二彎曲波導(5)中的光入射到第二梯形波導(3)中,第一梯形波導(2)、第二梯形波導(3)中的光在傳播過程中逐漸耦合到軸對稱波導(1)中,當第一梯形波導(2)與第二梯形波導(3)的長度足夠長時,耦合過程是絕熱的,即實現覆蓋光通信O波段至U波段的超寬帶寬的耦合;最終從軸對稱波導(1)左端出射,實現覆蓋光通信O波段至U波段的超寬帶寬的3dB合束。
4.如權利要求1所述的基于梯形波導定向耦合器的超寬帶寬3dB分合束器,其特征在于:所述軸對稱波導(1)在定向耦合區逐漸縮窄到不小于制作工藝最小制作線寬的寬度。
5.如權利要求1所述的基于梯形波導定向耦合器的超寬帶寬3dB分合束器,其特征在于:在定向耦合區,所述第一梯形波導(2)、第二梯形波導(3)的寬度均由不小于制作工藝最小制作線寬的寬度逐漸加寬。
6.一種應用在權利要求1所述3dB分合束器的基于梯形波導定向耦合器的超寬帶寬3dB分合束方法,其特征在于,包括以下步驟:
入射光由3dB分合束器的一端入射,進入軸對稱波導(1),在定向耦合區,對稱的耦合到第一梯形波導(2)與第二梯形波導(3)中;當第一梯形波導(2)與第二梯形波導(3)的長度足夠長時,耦合過程是絕熱的,即實現覆蓋光通信O波段至U波段的超寬帶寬的耦合;第一梯形波導(2)中的光由第一彎曲波導(4)引出,第二梯形波導(3)中的光由第二彎曲波導(5)引出,最終從3dB分合束器的另一端出射,實現覆蓋光通信O波段至U波段的超寬帶寬的3dB分束;
入射光由3dB分合束器的另一端入射,分別進入第一彎曲波導(4)、第二彎曲波導(5),第一彎曲波導(4)中的光入射到第一梯形波導(2)中,第二彎曲波導(5)中的光入射到第二梯形波導(3)中,第一梯形波導(2)、第二梯形波導(3)中的光在傳播過程中逐漸耦合到軸對稱波導(1)中,當第一梯形波導(2)與第二梯形波導(3)的長度足夠長時,耦合過程是絕熱的,即實現覆蓋光通信O波段至U波段的超寬帶寬的耦合;最終從軸對稱波導(1)左端出射,實現覆蓋光通信O波段至U波段的超寬帶寬的3dB合束。
7.如權利要求6所述的基于梯形波導定向耦合器的超寬帶寬3dB分合束方法,其特征在于:所述軸對稱波導(1)在定向耦合區逐漸縮窄到不小于制作工藝最小制作線寬的寬度。
8.如權利要求6所述的基于梯形波導定向耦合器的超寬帶寬3dB分合束方法,其特征在于:在定向耦合區,所述第一梯形波導(2)、第二梯形波導(3)的寬度均由不小于制作工藝最小制作線寬的寬度逐漸加寬。