一种超紧凑绝热锥形波导的设计方法

    公开(公告)号:CN114114537A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111487815.3

    申请日:2021-12-08

    Applicant: 南通大学

    Inventor: 梁图禄 荣巍巍

    Abstract: 本发明公开了一种超紧凑绝热锥形波导的设计方法,对绝热锥形波导沿光束模式传播方向进行分段,得到每个片段的初始波导宽度和最终波导宽度;对于每个片段,通过数值化方法设计得到各片段的长度;根据各片段的初始波导宽度和最终波导宽度以及各片段的长度来构造各片段,然后将各片段拼接在一起形成完整的波导形状;扫描完整波导的总长度,获得完整绝热锥形波导的传输曲线;根据应用需求选择要使用的器件长度。本方法通过对绝热锥形波导进行分段,使用数值化设计方法来确定每一段的长度,以数值化的方式实现小尺寸、易加工、大带宽、结构简单的绝热锥形波导。

    一种TE2模式和TM1模式之间转换的双层绝热转换器

    公开(公告)号:CN119065058A

    公开(公告)日:2024-12-03

    申请号:CN202411332513.2

    申请日:2024-09-24

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域,具体涉及一种TE2模式和TM1模式之间转换的双层绝热转换器。本发明包括第一硅芯、第二硅芯及包层;所述第一硅芯设置在第二硅芯下方;所述第一硅芯与第二硅芯四周均设置包层;所述第一硅芯与第二硅芯的折射率均为nSi=3.455;所述第二硅芯厚度为h2=200nm,宽度为W=1μm;所述第一硅芯厚度为h1=200nm,宽度为w=2Wside+W,其中Wside为侧肋宽度;入射光束波长设置为1.55μm;沿光束传播方向,所述第一硅芯包括依次连接的输入端、绝热模式转换器及输出端,实现TE2模式和TM1模式之间转换。

    一种TE4模式和TM1模式之间转换的双层绝热转换器

    公开(公告)号:CN118859407A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202411148915.7

    申请日:2024-08-21

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域,具体涉及一种TE4模式和TM1模式之间转换的双层绝热转换器。本发明包括第一硅芯、第二硅芯及包层;第一硅芯设置在第二硅芯下方;第一硅芯与第二硅芯四周均设置包层;第一硅芯与第二硅芯的折射率均为nSi=3.455;第二硅芯厚度为h2=200nm,宽度为W=1μm;第一硅芯厚度为h1=200nm,宽度为w=2Wside+W,其中Wside为侧肋宽度;入射光束波长设置为1.55μm;沿光束传播方向,第一硅芯包括依次连接的输入端、第一绝热波导、第二绝热波导、第三绝热波导、第四绝热波导、第五绝热波导、第六绝热波导、第七绝热波导、第八绝热波导、第九绝热波导、第十绝热波导及输出端。本发明实现TE4模式和TM1模式之间的转换传输。

    一种TE6模式和TM1模式之间转换的双层绝热转换器

    公开(公告)号:CN118795597A

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202411148912.3

    申请日:2024-08-21

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域,具体涉及一种TE6模式和TM1模式之间转换的双层绝热转换器。本发明包括第一硅芯、第二硅芯及包层;第一硅芯设置在第二硅芯下方;第一硅芯与第二硅芯四周均设置包层;沿光束传播方向,第一硅芯包括依次连接的输入端、第一绝热波导、第二绝热波导、第三绝热波导、第四绝热波导、第五绝热波导、第六绝热波导、第七绝热波导、第八绝热波导、第九绝热波导、第十绝热波导、第十一绝热波导、第十二绝热波导、第十三绝热波导、第十四绝热波导、第十五绝热波导、第十六绝热波导及输出端;当TE6模式从输入端输入,在输出端转换为TM1模式输出。本发明双层绝热模式转换器中实现TE6模式和TM1模式之间的转换传输。

    一种高效的绝热模式转换器
    65.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118655656A

    公开(公告)日:2024-09-17

    申请号:CN202410876081.5

    申请日:2024-07-02

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域,具体涉及一种高效的绝热模式转换器。本发明包括下包层、上包层及硅芯,下包层的上端设置硅芯,硅芯的四周设置上包层,沿光束传播方向,硅芯包括依次连接的输入端、第一绝热锥形波导、第二绝热锥形波导、第三绝热锥形波导、第四绝热锥形波导、第五绝热锥形波导、第六绝热锥形波导、第七绝热锥形波导、第八绝热锥形波导、第九绝热锥形波导、第十绝热锥形波导、第十一绝热锥形波导、第十二绝热锥形波导、第十三绝热锥形波导、第十四绝热锥形波导及输出端;第一绝热锥形波导至第七绝热锥形波导的前七个绝热锥形波导长度呈递增;第八绝热锥形波导至第十四绝热锥形波导的后七个绝热锥形波导长度呈递减。

    一种紧凑型绝热定向耦合器
    66.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118295062A

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202410453296.6

    申请日:2024-04-16

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域,具体涉及一种紧凑型绝热定向耦合器。本发明的绝热定向耦合器可以实现输入端只激发两个非对称波导中的一个超模即最低阶偶模或最低阶奇模,并在输出端耦合到两个对称波导中的同阶超模,从而在较宽的工作带宽内实现均匀的功率分配;本发明绝热定向耦合器也能反向工作,在这种情况下,所有能量都停留在激发的超模中,当光线在绝热定向耦合器中传播时,既不会发生模式干扰,也不会发生模式转换。本发明提出的绝热定向耦合器实现了超紧凑型器件的设计,可以用于光子集成芯片中各个不同功能单元之间的级联,实现光子集成芯片中更高集成度的设计目标。

    一种基于条形波导的绝热耦合器
    67.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117761831A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311847857.2

    申请日:2023-12-29

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域,具体涉及一种基于条形波导的绝热耦合器。本发明包括包层、第一硅芯及第二硅芯;第一硅芯、第二硅芯四周均设置包层;第一硅芯、第二硅芯均为条状波导;沿光束传播方向,第一硅芯包括依次连接的第一输入端、第一绝热锥形波导、第二绝热锥形波导、第三绝热锥形波导、第四绝热锥形波导、第五绝热锥形波导、第六绝热锥形波导、第七绝热锥形波导及第一输出端;第二硅芯包括依次连接的第二输入端、第八绝热锥形波导、第九绝热锥形波导、第十绝热锥形波导、第十一绝热锥形波导、第十二绝热锥形波导、第十三绝热锥形波导、第十四绝热锥形波导及第二输出端。

    一种适用于TE0模式演化TE1模式的绝热模式转换分束器

    公开(公告)号:CN117111214A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202310894320.5

    申请日:2023-07-20

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明属于集成光电子技术领域,具体涉及一种适用于TE0模式演化TE1模式的绝热模式转换分束器。本发明绝热模式转换分束器的输入端包括第一硅芯;第一硅芯的下衬底为二氧化硅;第一硅芯的上方为上包层;第一硅芯的传输模式为基模TE0模;绝热模式转换分束器的输出端包括第二硅芯、第三硅芯;第二硅芯与第三硅芯的下衬底为二氧化硅;第二硅芯与第三硅芯的上方为上包层;第二硅芯与第三硅芯的传输模式均为TE1模式,并且TE1模式在第二硅芯与第三硅芯中功率相等。本发明提出的绝热模式转换分束器的作用就是将输入端的基模TE0模式演化成输出端的两个TE1模式,并且功率在两个输出端均匀输出,同时实现不同模式之间的转换和能量的均匀输出。

    一种适用于TM0和TE3模式转换的绝热模式转换器

    公开(公告)号:CN116482806B

    公开(公告)日:2023-11-17

    申请号:CN202211347461.7

    申请日:2022-10-31

    Applicant: 南通大学

    Inventor: 梁图禄 荣巍巍

    Abstract: 本发明公开了一种适用于TM0和TE3模式转换的绝热模式转换器,包括硅芯和包层;硅芯为脊波导结构,由底部硅芯和顶部硅芯构成;沿光束传播方向,底部硅芯的宽度保持不变;顶部硅芯的输入端和输出端分别为平行板波导,输入端的宽度1.60μm 3.60μm;沿光束传播方向,输入端和输出端之间的顶部硅芯由片段a~片段y共25个连续的片段构成;本发明的绝热模式转换器基于沿模式传播方向的均衡模式转换功率损耗来选择各个片段的长度,通过这样的布置实现高效紧凑的绝热模式转换器。

    一种可改善电子束聚焦性能的场发射冷阴极电子枪

    公开(公告)号:CN116825589A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310692793.7

    申请日:2023-06-12

    Applicant: 南通大学

    Abstract: 本发明公开了一种可改善电子束聚焦性能的场发射冷阴极电子枪,属于真空电子器件技术领域。解决现有冷阴极电子枪难以聚束的缺陷,本发明的阴极包括阴极底座和冷阴极发射体,阴极底座开设凹槽,冷阴极发射体嵌入凹槽的内部,凹槽的内壁与冷阴极发射体的外壁贴合紧密,保证良好的电接触和增加结构的稳固性,调整冷阴极发射体的相对位置,改变电子枪内部的电场分布,阴极发射的电子束边缘的电子轨迹发散角明显减小,电子束聚焦性能极大提升;本发明场发射冷阴极电子枪应用于微波射频器件,不需要额外增加聚焦结构,在不影响器件射频性能的前提下有效改善射频激励电子枪的聚焦性能。

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