摘要

随着通信技术的飞速发展,传统微电子行业出现瓶颈,人们更多地寄希望于集成光路来实现新的突破。硅基光子学因其自身材料以及制造工艺等方面的优点而备受关注。其中,硅基耦合器作为重要的硅基无源器件,是实现光的片上合束和分束的关键。多模干涉(multimode interference, MMI)耦合器具有损耗低,工艺容差性大且带宽较大等优点,是一种常用的集成光学器件。从MMI耦合器的自映像成像原理出发,利用导模传输分析法(guidemode propagation analysis, G-MPA)对MMI中的模场分布情况进行分析,成功设计出基于470μm高阻硅晶圆的太赫兹波段的taper型多模干涉耦合器。通过时域有限差分法(finite difference time domain method, FDTD)仿真优化其参数,实现了93.8%的耦合效率。