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光芯片的倏逝波耦合技术与集成化光耦合.docx
资料介绍
光芯片的倏逝波耦合技术与集成化光耦合
引言
倏逝波耦合技术利用光纤与波导之间的倏逝场重叠实现光耦合，在光纤和波导之间无需物理接触，具有非接触、可调谐和集成度高的优势。2026年，倏逝波耦合在硅光芯片和聚合物波导的耦合中开始应用，在光芯片的集成化耦合方案中展现出独特的潜力。倏逝波耦合的耦合效率取决于光纤与波导的间距、相互作用的长度和模场匹配程度，通过优化这些参数可实现高效的耦合。
倏逝波耦合原理
倏逝场
当光在波导中传播时，在波导表面附近存在倏逝场，其强度随距离指数衰减。当另一根波导或光纤靠近时，倏逝场重叠，光功率从一个波导耦合到另一个波导。
倏逝波耦合在光芯片的集成化耦合中具有独特的优势，其非接触的特性使光纤和波导无需精确的端面处理，在光芯片的耦合封装中可简化工艺。倏逝波耦合的耦合效率可通过调整光纤与波导的间距和相互作用长度来优化。
耦合条件
倏逝波耦合的效率取决于两个波导的传播常数匹配程度和相互作用长度。传播常数需匹配，耦合才能高效发生。
倏逝波耦合器
结构设计
倏逝波耦合器通常在硅光芯片上设计锥形波导或光栅辅助波导，在波导表面形成扩展的倏逝场，与光纤的倏逝场重叠。
耦合效率
优化参数
倏逝波耦合的效率通过优化光纤与波导的间距、相互作用长度和波导的锥形设计来提升，耦合效率可达80%以上。
对准容差
宽松要求
倏逝波耦合的对准容差较大，在水平方向上的对准容差可达数微米，在垂直方向上的对准容差也在微米级，降低了耦合封装的难度。
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| 光芯片的倏逝波耦合技术与集成化光耦合.docx | 37K |
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