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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种双层偏振无关光栅耦合器，包括衬底、第一波导层和第二波导层。衬底上依次设置下包层、中包层以及上包层；光纤设置在上包层上，并垂直于上包层所在平面；第一波导层用于耦合偏振光，生长在下包层上；第二波导层用于耦合偏振光，生长在中包层上；第二光栅位于第一光栅的上方，二者均位于光纤下方；第二光栅位于第一光栅绕光纤中心线旋转90°的位置。本发明的双层偏振无关光栅耦合器，通过在竖直方向上设计双层光栅，实现对光纤中的两种偏振光分别高效垂直耦合。与现有二维偏振无关光栅耦合器相比，本发明显著提升了耦合效率，提高了信号利用率，为芯片‑光纤偏振无关耦合与测试提供可行性方案。

主权项：1.一种双层偏振无关光栅耦合器，其特征在于，包括：衬底（1），所述衬底（1）上依次设置下包层（2）、中包层（4）以及上包层（6）；光纤（11）设置在所述上包层（6）上，并垂直于上包层（6）所在平面，用于输出及偏振光；第一波导层（3），所述第一波导层（3）用于耦合偏振光，所述第一波导层（3）生长在下包层（2）上，中包层（4）生长在第一波导层（3）上；所述第一波导层（3）包括相连的第一光栅（7）和第一直波导（8）；所述第一光栅（7）包括第一光栅波导层（7-1）和第二光栅波导层（7-2）；第一光栅波导层（7-1）由一系列第一光栅波导狭缝（7-1-1）和第一光栅波导介质条（7-1-2）沿第一直波导（8）方向交替分布构成；第二光栅波导层（7-2）由一系列第二光栅波导狭缝（7-2-1）和第二光栅波导介质条（7-2-2）交替分布构成；第一光栅波导介质条（7-1-2）的延伸方向平行于第二光栅波导介质条（7-2-2）的延伸方向，平行于轴，垂直于第一直波导（8）的传输方向；第二波导层（5），所述第二波导层（5）用于耦合偏振光，所述第二波导层（5）生长在中包层（4）上，上包层（6）生长在第二波导层（5）上；所述第二波导层（5）包括相连的第二光栅（9）和第二直波导（10）；所述第二光栅（9）位于第一光栅（7）的上方，二者均位于光纤（11）下方；第二光栅（9）位于第一光栅（7）绕光纤（11）中心线旋转90°的位置；所述第二光栅（9）包括第三光栅波导层（9-1）和第四光栅波导层（9-2）；第三光栅波导层（9-1）由一系列第三光栅波导狭缝（9-1-1）和第三光栅波导介质条（9-1-2）沿第二直波导（10）方向交替分布构成；第四光栅波导层（9-2）由一系列第四光栅波导狭缝（9-2-1）和第四光栅波导介质条（9-2-2）交替分布构成；第三光栅波导介质条（9-1-2）的延伸方向平行于第四光栅波导介质条（9-2-2）的延伸方向，平行于轴，垂直于第二直波导（10）的传输方向。

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