基于非对称混合等离子体结构的双槽超紧凑偏振分束器  

Double-slot ultra-compact polarization beam splitter based on asymmetric hybrid plasmonic structure

作　　者：王芳[1,3] 刘花 马涛 马首道 刘玉芳 WANG Fang;LIU Hua;MA Tao;MA Shou-dao;LIU Yu-fang

机构地区：[1]河南师范大学电子电气工程学院,河南新乡453007 [2]河南省光电传感集成应用重点实验室,河南新乡453007 [3]河南省电磁波工程院士工作站,河南新乡453007 [4]河南省增材智能制造工程实验室,河南新乡453007

出　　处：《中国光学（中英文）》2023年第5期1216-1226,共11页Chinese Optics

基　　金：国家重点研发计划项目(No.2022YFB3902500)。

摘　　要：为了提高偏振分束器的消光比,提出了一种由混合等离子体水平狭缝波导(HSW)和氮化硅混合垂直狭缝波导(VSW)组成的双槽超紧凑偏振分束器(PBS)。同时,包层材料为二氧化硅,既能防止混合等离子体氧化,又便于与其他器件集成。采用有限元方法仿真HSW和VSW的模态特性。HSW和VSW波导在特定的宽度下TE偏振模式是满足相位匹配的,而TM偏振模式相位不匹配。因此,HSW波导中的TE模式与VSW波导发生强耦合,而TM模式直接通过HSW波导。结果表明:在1.55μm的TE模式下,PBS的消光比(ER)为35.1 dB,插入损耗(IL)为0.34 dB,在TM模式下,PBS的ER和IL分别为40.9 dB和2.65 dB。所设计的PBS有100 nm的工作带宽,具有高ER,低IL的特点,适用于光子集成电路(PICs)。

关 键 词：光子集成电路 偏振分束器 双槽波导 

分 类 号：O436.3[机械工程—光学工程]