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申请/专利权人：北京自动化控制设备研究所

摘要：本发明公开了一种实现双光程绕行的硅基光集成芯片，包括设置在二氧化硅上的Y分支输入输出波导、过渡直波导、Y分支波导起偏器和偏振分束合波环波导，所述波导结构均并排设置在同一平面上。非偏振入射光从所述Y分支输入输出波导进入后，偏振分束合波环波导端口输出TE偏振光；TE偏振光入射至偏振分束合波环波导端口，Y分支输入输出波导输出TE偏振光；TM偏振光入射至偏振分束合波环波导端口，会绕行后返回到偏振分束合波环波导端口输出。本发明的硅基光集成芯片的插入损耗小、偏振消光比高，可应用于光纤陀螺中实现顺逆时针光双光程绕行光纤敏感环圈，以提升陀螺的探测灵敏度。

主权项：1.一种实现双光程绕行的硅基光集成芯片,其特征在于，包括设置在二氧化硅包层1上的Y分支输入输出波导2、过渡直波导3、Y分支波导起偏器4和偏振分束合波环波导5，且均并排设置在同一平面上，波导的宽度与高度均满足单模传输条件；所述Y分支输入输出波导2双端波导为芯片的输入和输出端口，包括上输入波导201、下输出波导202、直臂型Y分支波导203和第一锥形波导204，所述上输入波导201和下输出波导202与直臂型Y分支波导203的同侧双端口相连，直臂型Y分支波导203的单端口与第一锥形波导204相连；所述Y分支波导起偏器4包括第二锥形波导401、上分支起偏器402、下分支起偏器403，所述第二锥形波导401与上分支起偏器402和下分支起偏器403连接；所述Y分支输入输出波导2的第一锥形波导204与Y分支波导起偏器4的第二锥形波导401通过过渡直波导3进行连接；所述偏振分束合波环波导5包括第一偏振分束器501、第二偏振分束器502和弧形过渡波导503；所述第一偏振分束器501的TE端口与上分支起偏器402连接；第二偏振分束器502的TE端口与下分支起偏器403连接，两个TM导模波导通过弧形过渡波导503进行弯曲连接；所述第一偏振分束器501、第二偏振分束器502的TETM共模端口为芯片输入输出端口，与光纤敏感环的尾纤水平端面耦合，所述第一偏振分束器501与第二偏振分束器502结构与尺寸相同，均采用弯曲非对称型定向耦合器结构，第一弯曲波导W11右侧端口与第三弯曲波导W21右侧端口分别为第一偏振分束器501和第二偏振分束器502的TETM共模端口，第一弯曲波导W11左侧端口与第三弯曲波导W21左侧端口分别为第一偏振分束器501和第二偏振分束器502的TE端口，分别与上分支起偏器402和下分支起偏器403相连；第二弯曲波导W12与第四弯曲波导W22作为第一偏振分束器501和第二偏振分束器502的TM导模波导，其左侧端口分别与弧形过渡波导503相连；从第一偏振分束器501和第二偏振分束器502的TETM共模端口输入的TM导模光，分别经过第一弯曲波导W11和第三弯曲波导W21处，满足相位匹配条件从而分别耦合到第二弯曲波导W12和第四弯曲波导W22，之后通过弧形过渡波导503后再次分别耦合到第三弯曲波导W21和第一弯曲波导W11处，从第二偏振分束器502和第一偏振分束器501的TETM共模端口以TM模式输出；从第一偏振分束器501和第二偏振分束器502的TETM共模端口输入的TE导模光，分别经过第一弯曲波导W11和第三弯曲波导W21处，由于TE模相位失配，直接经上分支起偏器402、下分支起偏器403、过渡直波导3，回到Y分支输入输出波导2。

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