基于硅基波导光子轨道角动量的产生及复用

作     者：曹恒颖 陈鹤鸣 白秀丽 CAO Heng-ying;CHEN He-ming;BAI Xiu-li

作者机构：南京邮电大学电子与光学工程学院微电子学院南京210023 南京邮电大学贝尔英才学院南京210023 

基　　金：国家自然科学基金(Nos.61077084,61571237) 江苏省自然科学基金(No.BK20151509) 江苏省研究生科研创新计划(No.KYLX15_0835) 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2019年第48卷第12期

页      码：15-22页

摘      要：设计了一种基于硅基波导光子轨道角动量的产生及复用器,该器件主要由非对称定向耦合器和带沟槽的波导两部分组成.根据相位匹配条件,基模TE 00通过非对称定向耦合器耦合成一阶模TE 10,带沟槽的波导可支持光轴相对于水平和垂直方向旋转45°的两个正交的本征模,调整两个正交的本征模的相位差,使其进行简并,可进一步将TE 10转换为多种轨道角动量模式,并在第二个沟槽结构中进行复用.采用时域有限差分法进行仿真计算,结果表明:该器件可以实现拓扑荷为+1、0、-1的光子轨道角动量模式的产生及复用,且器件结构紧凑,尺寸小于80μm×5.3μm,损耗小于0.24 dB,适用波长范围为1.47~1.58μm.该器件制作工艺简单,易于集成,可应用于轨道角动量复用系统等领域.

主 题 词：光通信 轨道角动量 轨道角动量多路复用 时域有限差分法 硅基波导 相位匹配 模式耦合 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 081001[081001] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/gzxb20194812.1248003

馆 藏 号：203878748...