基于PSO算法的硅基C波段低损耗紧凑型偏振分束旋转器

作     者：惠战强 李斌 李田甜 韩冬冬 巩稼民 HUI Zhan-Qiang;LI Bin;LI Tian-Tian;HAN Dong-Dong;GONG Jia-Min

作者机构：西安市微波光子与光通信重点实验室陕西西安710121 西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121 

基　　金：国家自然科学基金(61875165) 陕西省重点研发计划项目(2022GY-008) 陕西省国际合作与交流项目(2020KWZ-017) 陕西省教育厅协同创新项目(20JY060) 

出 版 物：《红外与毫米波学报》 (Journal of Infrared and Millimeter Waves)

年 卷 期：2023年第42卷第1期

页      码：132-141页

摘      要：提出了一种基于模式演变原理的紧凑型偏振分束旋转器(Polarization Splitter Rotator,PSR)。该器件由锥型TM0-TE1模式转换器与非对称定向耦合(Asymmetric Directional Coupler,ADC)结构的模式分束器组成,经粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)和样条插值原理优化后的器件总长度仅为45μm。利用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain method,FDTD)对器件进行仿真,数值结果表明:输入TE0模式时,在100 nm(1500~1600 nm)带宽内具有低插入损耗(49.1 dB);输入TM0模式时,在整个C波段内具有低插入损耗(15.5 dB),且在中心波长1550 nm处插入损耗值仅为0.06 dB。此外,对器件的公差进行了分析,结果表明该器件具有良好的鲁棒性。所设计的PSR具备低损耗、小尺寸以及低串扰特性,在未来大规模光子集成领域具有重要应用价值。

主 题 词：偏振分束旋转器 粒子群算法 时域有限差分法 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11972/j.issn.1001-9014.2023.01.016

馆 藏 号：203118540...