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公开(公告)号：CN114488389B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202210172840.0
申请日：2022-02-24
Applicant: 南通大学
IPC: G02B6/02
Abstract: 本发明公开了一种绝热导波系统，包括构成绝热导波结构的芯和包层；在垂直光束传播方向上，将芯从上而下划分为顶层、中层以及底层，顶层厚h1，中层厚h2，底层硅厚h3；在光束传播方向上，从输入端到输出端，将芯划分成a~e共五段，a段的顶层和中层的宽均为wL；b段的顶层宽从wL缩小到wR，中层宽从wL增大到W1；c段的顶层宽保持wR不变，中层宽从W1增大到W2；d段的顶层宽保持wR不变，中层宽从W2增大到WR；e段的顶层宽保持wR不变，中层宽保持WR不变。本发明的绝热导波系统可以获得很宽的工作带宽，且获得的结构尺寸小、结构简单。
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公开(公告)号：CN113990725B
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202111267803.X
申请日：2021-10-29
Applicant: 南通大学 , 南通先进通信技术研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种适用于毫米波无线通信功率源的超材料全金属慢波结构构，包括圆形波导，在圆形波导内周期性设置若干开口环结构。其中，开口环结构包括第一开口环、第二开口环以及一对半圆环；第一开口环同心嵌套设置在第二开口环内，且开口方向在径向反方向上；一对半圆环对称嵌入第一开口环和第二开口环之间，第一开口环、半圆环以及第二开口环在径向上相互间隔；第一开口环的开口处分别通过第一金属条与外侧的两个半圆环相连接，第二开口环的开口处分别通过第二金属条与内侧的两个半圆环相连接。超材料全金属慢波结构的各开口环结构的中心通孔形成圆形电子注通道，其结构具有结构简单、全金属、小型化、天然电子注通道、易加工、耦合阻抗高优点。
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公开(公告)号：CN116482856A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310456406.X
申请日：2023-04-25
Applicant: 南通大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明涉及集成光电子技术领域，尤其涉及一种光通信系统中绝热模式转换器的优化设计方法。解决了目前绝热模式转换器设计复杂、不易于使用等缺点。其技术方案为：一种光通信系统中绝热模式转换器的优化设计方法，包括：步骤1：确定波导输入端宽度WI和输出端宽度WF；步骤2：对要设计的器件结构进行非均匀分段；步骤3：求出各个片段的长度Li；步骤4：构造各个片段，然后将所有的片段拼接重组构成完整的波导形状。步骤5：获得整个结构的模式转换效率曲线，步骤6：选择需要使用的器件长度。本发明的有益效果为：本发明设计出的器件尺寸小、易使用的优点。
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公开(公告)号：CN116482806A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202211347461.7
申请日：2022-10-31
Applicant: 南通大学
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。
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公开(公告)号：CN116449560A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310354371.9
申请日：2023-04-04
Applicant: 南通大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明涉及集成光电子技术领域，尤其涉及一种光通信中绝热锥形波导的逆向设计方法。解决了目前波导尺寸大、集成度低的问题，其技术方案为：包括以下步骤：S1：确定波导输入端宽度WI和输出端宽度WF；S2：对整个锥形波导进行均匀分段；S3：求出各个片段的长度Li；S4：组成完整的波导；S5：仿真模拟功率传输效率曲线；S6：根据器件选择波导长度。本发明的有益效果为：本发明具有尺寸小、损耗低、传输效率高、结构简单易加工的绝热锥形波导结构的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114895402B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202210546766.4
申请日：2022-05-18
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种偏移绝热导波系统，包括芯硅和包层。在垂直光束传播方向上，将所述芯硅从上而下划分为顶层、中层以及底层，顶层厚h1，中层厚h2，底层硅厚h3；在光束传播方向上，从输入端到输出端，将芯硅划分成两端段，第一段的顶层的上边界是直线段，下边界为斜线段，第一段的顶层宽从wL缩小到wR，中层宽保持wL不变；第二段的顶层宽保持wR不变，中层的上下边界为对称的斜线段，第二段的中层宽从wL逐渐增大到WR。本发明采用了数值化的思想，将需要设计的结构在光波传播方向上分成了若干片段，对每一片段分别进行设计，获得偏移绝热导波结构的数值化结果，大幅缩短整个结构的长度，实现光子集成芯片更高集成度的目标。
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公开(公告)号：CN114252955B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202111517325.3
申请日：2021-12-09
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明提出了一种绝热模式连接器的高效设计方法，属于绝热模式连接器技术领域。其技术方案为：该设计方法包括以下步骤：步骤1：两个脊波导中的最佳波导宽度w的确定；步骤2：设计及分段；步骤3：对每一段进行单独扫描，得到模式输入和模式输出的传输曲线，使用EME求解器扫描每个片段的长度，获得的各个片段的长度；步骤4：拼接各个片段形成完整的波导形状；步骤5：扫描完整波导的总长度，以获得完整绝热模式连接器的传输曲线；步骤6：根据应用需求，选择要使用的器件长度。本发明的有益效果为：本发明提出了一种绝热模式连接器的高效设计方法，设计简单，并且设计出的绝热模式连接器尺寸小、结构简单、带宽大、易加工。
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公开(公告)号：CN115494586B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202211318120.7
申请日：2022-10-26
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种双波导绝热耦合器，包括第一波导和第二波导，第一波导和第二波导关于相位匹配平面反对称设置，第一波导和第二波导在光束传播方向上由8个连续片段构成，各片段由直线连接初始端和末端，各片段沿光束传播方向的截面为直角梯形。本发明可以在相位匹配平面上将一个波导中的输入模式演化为对称模式，将第二个波导中的输入模式演化为反对称模式，实现模式在不同波导中的绝热传输。当要实现99.8%的传输效率时，直线直接连接输入平面和输出平面所需要长度为本发明所需长度的2倍以上。本发明大幅减少了绝热耦合器导波系统的尺寸，可以实现光子集成芯片中的小型化设计。
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公开(公告)号：CN115951451A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202211347516.4
申请日：2022-10-31
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于TM1和TE2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WL 2.0μm；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k共11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。
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公开(公告)号：CN114114681B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202111495735.2
申请日：2021-12-09
Applicant: 南通大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明公开了一种绝热模式耦合器的数值设计方法，包括对绝热模式耦合器沿光束模式传播方向进行非均匀分段，在模式变化较为敏感的区域做细致分段，而对于距离细微结构较远的区域，由于模式的变化较为平缓，无需采用过度细密的分段，这样既达到了细致描述局部细微结构的目的，又使计算量保持在适当的范围内，不仅节省了计算内存，也加快了仿真设计的速度。并且，对每一片段都选择一个相同的损耗约束值，以数值化的方式实现小尺寸、易加工、大带宽、结构简单的绝热模式耦合器。
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