基于硅基波导偏振无关光分束器的研究

本文提出一种基于硅基波导的偏振无关分束器,该器件由对称的定向耦合结构和亚波长结构组成。根据耦合模理论,在传统的定向耦合结构中,TM模的耦合强度强于TE模的耦合强度,难以实现偏振无关分束。在耦合区域增加亚波长结构,能够在增强TE模的耦合强度的同时减弱TM模的耦合强度,使得TE模和TM模的耦合强度相等。因此通过调节定向耦合结构和亚波长结构的相关参数,能够实现偏振无关分束。采用时域有限差分法(FDTD)进行仿真分析,结果表明:该器件可以实现1550nm波长的偏振无关分束,TE模的额外损耗为0.27dB,TM模的额外损耗为0.55dB,器件的耦合区域长度为5.48μm,带宽约为25nm。该器件具有尺寸小,结构简单,易于集成的优点。