一种利用弯曲波导实现偏振分束器和慢光器件集成的实现方法

摘要

本发明涉及一种利用弯曲波导实现偏振分束器和慢光器件集成的实现方法，属于微型光集成技术领域。本发明首次将偏振光分束器和耦合腔波导慢光器件利用带有两个60°转角的弯曲波导集成在同一块平板上。本发明设计了一种基于二维光子晶体的平板结构，通过设计器件结构使集成器件的各个模块工作于同一频率，从而实现偏振光分束器和弯曲波导以及慢光器件之间的高效耦合。它的基本结构是基于空气孔三角晶格的光子晶体GaAlAs平板结构，更贴近于目前广泛应用的基于SOI光子晶体制造技术，有很好的可实现性。另外本方案设计的通过弯曲波导连接偏振光分束器和耦合腔波导慢光器件为微型PIC的实现提供了新的方法。

权利要求

1.一种利用弯曲波导实现偏振分束器和慢光器件集成的实现方法，其具体实施方法如下：将偏振光分束器和耦合腔波导慢光器件利用带有两个60°角的弯曲波导集成在同一块平板上，其中具体连接方法是在两个60°角转弯处的波导对称轴两侧各增加一个空气孔，将每个波导转弯处相对的两个空气孔沿远离弯曲波导对称轴向外的水平和垂直方向各移动0.15a，并将这四个空气孔的半径改为0.35a，其中a为晶格常数；将1550nm波导TE和TM混合光引入偏振分束器，经过耦合长度L之后，TM光大部分耦合进入与入射波导并列的另一波导，TE光则沿弯曲波导进入慢光器件，通过微腔之间的耦合作用，TE光的群速度减慢，从而可以有更充足的时间对光波携带的信息进行处理，起到光缓存的作用。

2.如权利要求1所述的实现方法，其特征是：通过改变偏振光分束器两个平行波导之间的耦合区域空气孔半径可以改善TE光的单模特性，当半径定为0.3a时即可实现对

1550nm光波的高消光比垂直偏振光分束功能。

3.如权利要求2所述的实现方法，其特征在于通过改变耦合腔的中心空气孔半径使慢光器件应用于不同频段，且所有耦合腔的谐振频率均位于偏振光分束器的工作频段所覆盖的范围以内。

4.如权利要求1或2所述的实现方法，其特征在于弯曲波导的工作频段完全覆盖偏振光分束器的工作频段。

说明书

一种利用弯曲波导实现偏振分束器和慢光器件集成的实现

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种利用弯曲波导实现偏振分束器和慢光器件集成的实现方法，属于微型光集成技术领域。

背景技术

[0002] 早在70年代初，以A.Yariv和K.Hayashi为代表的一批科学家就提出一个诱人的发展方向——光电子集成(OEIC)。他们受到微电子集成辉煌成就的鼓舞，期望把光电子与微电子器件集成在一片基片上，从而获得在信息工程系统上的深远应用。在OEIC的基础上，AT&T的科学家从提高通信速率和质量的角度出发致力于研究另一种相似的器件——光子集成(PIC)。即将若干光器件集成在一片基片上，器件之间以半导体光波导连接，如集成外腔单稳频激光器，光子开关阵列，光外差接收机和光发射机等。经过多年的努力，OEIC和PIC取得不少奠基性的成果，但近年来发展速度放慢，原因在于光子器件在光局域和尺寸上的问题难以解决。此时，光子晶体的出现为OEIC和PIC的发展提供更多更好的选择。

[0003] 光子晶体是两种或两种以上的介电常数随空间呈周期性变化的人工材料，由于具有光子带隙的性能而引起广泛的关注。在光子晶体中制造各种缺陷(如线缺陷、点缺陷等)就形成了光子晶体波导和微腔，可以用来制作多种通信元件，具有体积小且易于大规模光电集成等优点。其中，由光子晶体波导构成的定向耦合器在光通信领域中尤为关键，可以用来制作光分束器、偏振光分束器、光开关和波分复用与解复用器等。另一方面，以光子晶体为材料制作的慢光缓存设备由于具有体积很小，易于集成，可以通过设计结构来控制慢光效果，并且能在室温下使用等优点，有很大希望在未来的全光网络中发挥重要作用。

[0004] 到目前为止，光子晶体偏振光分束器有：自映像偏振光分束器(文献1，Haibin Chen，and Ying Xu.A polarization splitter based on self-imaging phenomena in an anisotropic photonic crystal with an absolute photonic band gap.Optics Communications282(2009)3626-3629)，四端口偏振光分束器(文献2，Yong Wan，Maojin Yun.1×3Beam splitter based on self-collimation effect in two-dimensional photonic crystals.Optik122(2011)337-339 和 文 献 3，Hung-Ta Chien，Chii-Chang Chen，Pi-Gang Luan.Photonic crystal beam splitters.Optics Communications259(2006)873-875)，MZ 干涉仪偏振光分束器(文献4，Xiyao Chen，Zexuan Qiang.Polarization beam splitter based on photonic crystal self-collimation Mach-Zehnder interferometer.Optics Communications284(2011)490-493)。光子晶体慢光器件有：耦合腔波导慢光器件( 文 献 5，Yun Shen，Guoping Wang.Multiple slow light bands in photonic crystal coupled resonator optical waveguides constructed with a portion of photonic quasicrystals.Physics Letters A375(2011)712-715)，光子晶体线波导慢光器件(文献6，Fang Long，Huiping Tian，and Yuefeng Ji.Buffering capability and limitations in low dispersion photonic crystal waveguides with elliptical airholes.OPTICS/Vo1.49,No.25/1September2010)等等。在这些慢光器件中，光子晶体耦合腔结构利用微腔之间的耦合作用，可以得到更小的群速度，更高的群折射率(文献7，A.Yariv,Y Xu，R.K.Lee，and A.Scherer.Coupled-resonator optical waveguide：a proposal and analysis.Opt.Lett.24，711-713(1999))，因而采用光子晶体耦合腔波导可以获得更好的慢光性能。

[0005] 由于光子晶体具有体积小、局域性好并可实现大拐弯低损耗甚至零损耗的能量传输等特性，因而在OEIC和PIC应用领域具有巨大优势和潜力，并且在这些领域取得了重大成果，如偏振光分束器和弯曲波导的集成(文献8，Wanhua Zheng，Mingxin Xing，Gang Ren.Integration of a photonic crystal polarization beam splitter and waveguide bend.11May2009/Vo1.17，No.10/OPTICS EXPRESS8657-8668)，3D光子晶体集成(文献9，L Ferrier,P.Rojo Romeo，X.Letartre，E.Drouard andP.Viktorovitch，″3D integration of photonic crystal devices：vertical coupling with a silicon waveguide″Vo1.18，No.15/OPTICS EXPRESS，2010)等。但上文所提及的集成研究并未将偏振光分束器和慢光器件集成在同一块平板上。

[0006] 本发明首次将偏振光分束器(PBS)和耦合腔波导(CCW)慢光器件利用带有两个60°角的弯曲波导集成在同一块平板上，由于光子晶体的耦合模作用(文献10，CHIENFSS，HSU Y J.Dual wavelength demultiplexing by coupling and decoupling of photonic crystal waveguides.Opt Express，2004，12(6)：111921125.)，TE和TM混合光经过偏振分束器后分化为单独的TE光和TM光，其中TE光经弯曲波导进入慢光器件。为了更好的实现器件集成，本发明调整了耦合腔中心空气孔的半径，使耦合腔波导谐振频率为1550nm，和分束器的工作中心频率一致。由于耦合腔的慢光效应，TE光在耦合腔中的群速度相对于真空中光速大幅降低，从而获得充分时间处理光波中携带的信息，达到光缓存的目的。

发明内容

[0007] 本发明首次将偏振光分束器和耦合腔波导慢光器件利用带有两个60°角的弯曲波导集成在同一块平板上，提出了一种利用弯曲波导实现偏振分束器和慢光器件集成的实现方法。该光子晶体集成器件可以在半导体材料基板上通过聚焦粒子束(FIB)技术分段刻蚀得到。1550nm波段TE和TM混合光将从入射口进入W1波导，经过耦合长度L之后，TM光大部分耦合进入与入射波导并列的另一W1波导，TE光则沿弯曲波导连接部分进入慢光器件，通过微腔之间的耦合作用，TE光的群速度减慢，从而可以有更充足的时间对光波携带的信息进行处理，起到光缓存的作用。

[0008] 在本发明制作的集成器件中，两条平行的W1波导构成偏振分束器(PBS)，波导之间间隔一排空气孔，通过仿真软件对其能带图、场图和透射谱进行仿真，得到光波在PBS中的场分布图以及光波在出口的透射谱，可以从中看出TE和TM的消光比均在20dB以上，PBS的分束性能良好。一条W1波导中的一些点缺陷和波导两侧的第一排空气孔构成耦合腔波导(CCW)慢光器件，对CCW能带图进行仿真，处理仿真结果可以得到耦合腔的群折射率曲线，从而说明1550nm光波在空气孔中的群速度变慢，最大群速度为0.0167c。带有两个60°角的弯曲波导构成连接部分，对其场图和透射谱进行仿真，从结果中分析出弯曲波导在1550nm波段的透射性能良好，可以实现连接集成器件前后模块的目的。

[0009] 本发明的目的可通过如下措施来实现：

[0010] 一种利用弯曲波导实现偏振分束器和慢光器件集成的实现方法，其中：

[0011] 该光子晶体集成器件是基于三角晶格二维光子晶体波导和耦合腔结构实现的，其中二维光子晶体波导和耦合腔结构可以通过FIB(聚焦离子束：Focused Ion beam)逐段刻蚀制作。

[0012] 所述能同时实现偏振光分束功能和TE光慢光功能的光子晶体集成器件是由偏振光分束器(PBS)、弯曲波导结构和耦合腔波导(CCW)构成。这些器件中波导的宽度均为，a是三角晶格光子晶体的晶格常数。晶格常数值a＝459.25nm，空气孔半径r＝165.33nm，背景材料GaAlAs的折射率n＝3.32。

[0013] 所述PBS结构的设计可以通过调整耦合区域空气孔半径完成。调整耦合区域空气孔半径可以在实现1550nm波段光波单模传输的同时减小耦合区域长度，从而提高TE光的消光比并有效减小器件尺寸。

[0014] 所述耦合腔波导慢光器件是通过改变耦合腔中心点缺陷和波导两侧波导两侧空气孔的半径得到的。改变中心点缺陷空气孔的大小可以使导模平移，具体表现为半径越小，导模越向上平移，从而实现针对不同频段光波的慢光功能。

[0015] 所述连接结构的设计是通过三个方面来设计完成的，即：一是在两个60°角转弯处各增加一个空气孔；二是两个波导弯曲处沿对称轴方向向外移动特定空气孔位置；三是改变弯曲处空气孔的半径。

[0016] 与传统方法相比本发明有如下优点：

[0017] 本发明中所提及的能同时实现偏振光分束功能和TE光慢光功能的光子晶体集成器件是直接在一块二维光子晶体平板上完成的，通过设计平板上空气孔的半径和位置，无需拼接即可直接实现1550nm波段光波的偏振分束和TE光慢光功能。

[0018] 与传统集成器件相比，本发明具有光子晶体体积小、损耗低、功耗低、光场局域性良好等优点。与同类光子晶体集成器件(如文献9)相比，本发明还有如下几个优点：1.本发明设计的PBS结构中，只改变了耦合波导区域的半径，并未改变空气孔的形状，减小了制作难度；2.本发明通过改变耦合腔波导的中心点缺陷半径，可以使导模平移，从而改变器件的工作频段，增加了器件使用范围的灵活性；3.本发明能够在一块光子晶体平板上实现偏振光分束和TE光慢光处理两项功能，有利于器件在PIC中的应用。

[0019] 本发明的原理如下；

[0020] 本发明中一种光子晶体偏振光分束器和光子晶体耦合腔波导慢光器件的集成器件是基于三角晶格二维光子晶体耦合波导以及耦合腔结构实现的。其实现原理是：本发明根据TE光的能带图找到解耦合频率λ0，并根据TM光的能带图确定TM光在频率λ0的耦合长度L，据此确定耦合区域的长度也为L。1550nmTE和TM混合光自入射口PortA进入集成器件，由于两条W1波导TE Branch和TM Branch之间的耦合作用，在经过耦合长度L之后，TM光的能量大部分进入TM Branch从Port C输出；同时由于波长1550nm为TE光的解耦合波长(耦合长度为无限长时的波长)，TE光不发生耦合作用，将沿着TE Branch从Port B输出，从而实现偏振分束功能。为了利用分束之后的TE光，在Port B之后加入弯曲波导结构，通过调整弯曲波导的相关参数，增加TE光的透射率。TE光通过弯曲波导结构进入耦合腔波导慢光器件，由于谐振腔之间的耦合作用，大幅减小传输光的群速度，从而实现很强的慢光效应。通过调整谐振腔中心点缺陷和谐振腔周围空气孔的半径，可以使慢光器件的工作频段发生偏移，使慢光器件适用于不同的频率。综上所述，在本发明中1550nm光波进入集成器件之后将会实现偏振分束，同时减小了TE光的群速度，使输出波形发生延迟。

附图说明

[0021] 以下各图所取的光子晶体器件的结构参数均与具体实施方式中相同。

[0022] 图1是光子晶体偏振光分束器的结构模型示意图，其中包含了两个W1波导，两个波导之间间隔一排空气孔。晶格常数值a＝459.25nm，普通空气孔半径r＝165.33nm，背景GaAlAs的折射率n＝3.32，耦合区域红色空气孔的半径rr＝137.78nm＝0.3a。Port A为入射口，TE光沿TE Branch从Port B输出，TM光耦合进入TM Branch从Port C输出。

[0023] 图2是利用平面波展开法得到的rr＝0.24a时TE光和TM光在偏振光分束器中的能带图。图2(a)是TE的能带图，图2(b)是TM的能带图。

[0024] 图3(a)是耦合区域空气孔半径rr取不同值时可能影响TE光单模特性的色散曲线。五条曲线由上到下依次为rr取0.32a、0.31a、0.30a、0.29a和0.28a时的干扰模色散曲线。黑色虚线表示TE光的解耦合频率--0.301。图3(b)是耦合区域空气孔半径rr和耦合长度L之间的关系曲线。横坐标表示耦合区域空气孔半径，纵坐标为耦合长度。本发明共取了5组数据，用三角符号表示。

[0025] 图4是利用2D-FDTD算法得到的1550nm波段TE光和TM光在PBS中传播的场图，图4(a)是TE光场图，图4(b)是TM光场图。

[0026] 图5是利用2D-FDTD算法得到的TE光和TM光在Port B和Port C的透射谱，图5(a)表示TE光的透射谱，图5(b)表示TM光的透射谱。绿色曲线是Port B输出的能量和Port A输入能量的比值，红色曲线则表示Port C输出的能量和PortA输入能量的比值。图中小图表示透射谱在1550nm处的放大结果。

[0027] 图6是耦合腔波导结构图，绿色六边形覆盖范围是单个耦合腔，蓝色空气孔半径ra＝0.38a，红色空气孔半径rb＝0.123a，其余空气孔半径为r。

[0028] 图7是耦合腔波导慢光器件关于TE光的能带图，红色虚线圈出的平坦导模即为耦合腔波导中具有慢光效应的导模，图7右图是该导模的放大图，归一化频率0.300-0.302之间的导模即为具有慢光效应的导模。

[0029] 图8是谐振频率波段在耦合腔波导慢光器件中的群折射率ng曲线图，横坐标为谐振频率的波长，曲线表示不同波长对应的群折射率ng。

[0030] 图9是耦合腔中心点缺陷(红色空气孔)半径rb取不同值时的慢光导模，横坐标是波矢，纵坐标表示波矢对应的波长。绿色、蓝色和青色曲线分别rb表示取0.123a、0.124a和0.125a时具有慢光效应的导模。

[0031] 图10是集成器件结构图，该集成器件通过带有两个60°角的弯曲波导将偏振光分束器和慢光器件连接构成。绿色区域为60°弯曲波导结构，为了增加TE光的透射率，在弯曲波导的两个转折处各增加一个空气孔(橘红色)，并将4个着色空气孔在垂直和水平方向沿箭头方向各移动0.15a，4个着色空气孔的半径rx＝0.35a。在弯曲波导出口处放置MonitorA，探测从弯曲波导输出的能量，在集成器件Port B处放置Monitor B，探测从Port B输出的波形。

[0032] 图11是当转弯处空气孔半径rx＝0.36a，sx取不同值时集成器件在耦合腔慢光波导入口处的透射谱(透射率由MonitorA探测的能量和PortA输入能量相除得到)。红色虚线圈出的区域为PBS的工作频段。

[0033] 图12是当转弯处空气孔半径sx＝0.36a，rx取不同值时集成器件在耦合腔慢光波导入口处的透射谱，红色虚线圈出的区域为PBS的工作频段。

[0034] 图13表示当输入TE光高斯脉冲时，在集成器件的输出端利用MonitorB测得的波形图。图13(a)是不含慢光结构时(即用相同长度W1波导取代耦合腔慢光结构)输出端的波形图，图13(b)是加上慢光结构后的输出端波形图。

具体实施方式

[0035] 光子晶体偏振光分束器的实现

[0036] PBS的结构如图1所示，其中包含了两个W1波导，两个波导之间间隔一排空气孔。晶格常数值a＝459.25nm，普通空气孔半径r＝165.33nm，背景GaAlAs的折射率n＝3.32，红色空气孔的半径rr＝137.78nm＝0.3a。Port A为入射口，TE光沿TE Branch从Port B输出，TM光经过耦合长度L之后耦合进入TM Branch并从Port C输出。耦合长度的计算公式如下：

[0037]

[0038] 如图2(a)所示，TE光在归一化频率0.301(即1550nm)处奇模(odd)和偶模(even)重合于一点，该点对应频率被称为解耦合频率(Decoupling Frequency)。根据耦合长度计算公式可知耦合长度为无限长，即理论上TE光会一直沿着入射波导传输。这时只需要根据图2(b)得到TM光在解耦合频率0.301处的波矢差值，并通过耦合长度公式计算耦合长度L，然后将两个W1波导中间空气孔区域的长度设为L即可。

[0039] 当耦合区域空气孔半径rr改变时，耦合长度随之发生改变，具体表现为随着rr的增加，耦合长度也逐渐增长，因此rr取较小值时可以显著增加耦合强度，从而缩短耦合距离。然而当rr取值过小时，TE光的单模特性将受到破坏，引起TE光的泄露。因而要想获得良好的分束效果，必须要适当选择rr的大小。

[0040] (1)rr的大小对单模特性的影响

[0041] 如图3(a)所示，随着rr取值的增加TE光的解耦合频率基本不会发生变化，但高阶模会随着rr的增加产生红移，即向归一化频率较高的方向偏移。当rr在0.28a-0.30a之间变化时，高阶模色散曲线和解耦合频率曲线相交，此时TE光由于多模效应会有一部分光泄露进入TMBranch。当rr取0.30a以上时，高阶模色散曲线将不再和解耦合频率曲线相交，这就保证了PBS的单模特性，提高TE光的消光比。

[0042] (2)rr的大小对耦合长度的影响

[0043] 如图3(b)所示，当耦合区域空气孔半径rr改变时，耦合长度随之发生改变，具体表现为随着rr的增加，耦合长度也线性增长，因而减小rr可以增加耦合强度，缩短耦合距离。本发明共取五组仿真数据，其中在确保PBS单模特性的条件下，rr的最小值为0.3a，此时耦合长度为73a。

[0044] 令耦合区域半径rr＝0.3a，当输入光源中心波长是1550nm的高斯光源，TE和TM光的稳态状态下场分布图如图4所示，TE和TM光在Port B和Port C的透射谱如图5所示。从图4(a)中可以看出，TE光被良好的局域在TE Branch中，最终从Port B口输出。图5(a)是TE光在Port B和Port C的透射谱，1550nmTE光在PortB的透射率约为80％，与图4(a)相对应。从图4(b)可以看出，在经过耦合长度L＝73a之后，TM光的大部分能量耦合进入TM Branch，并从Port C口输出。图5(b)是TM光在Port B和Port C的透射谱，1550nmTM光在Port C的透射率约为87％，与图5(b)相对应。定义TE和TM光的消光比为：

[0045]

[0046] 其中，TPortB和TPortc分别表示入射光在Port B和Port C的透射率。按照图5的数据计算可得TE光和TM光在1550nm处的消光比均在20dB以上，实现了良好的分束功能。

[0047] 耦合腔波导慢光器件的实现

[0048] 为了实现耦合腔波导的慢光器件设计，可以通过改变W1波导内点缺陷半径和W1波导两测各一排空气孔的半径实现。耦合腔波导的结构图如图6所示，耦合腔慢光器件由W1波导中的一些点缺陷和波导两侧第一排的空气孔组成。其中绿色区域覆盖的是单个耦合腔，耦合腔两测蓝色空气孔半径ra＝0.38a，中心点缺陷(红色空气孔)半径rb＝0.123a，其余空气孔半径为r。在该参数设定下的耦合腔能带曲线如图7所示，图7右图为红色虚线导模的放大图，该导模较为平坦，是具有慢光效应的导模。光脉冲传输的群速度为vg＝c/ng。在计算中，vg也可以由介质的色散曲线，即ω-k的关系曲线得出，如下：

[0049] Vg＝dω/dk

[0050] 由于光子晶体具有色散，对于不同频率的光来说，折射率不同，由于n不唯一，需要引入群折射率ng，也可以看做等效折射率ng。图8表示的即是导模对应波段的群折射率。群折射率的最小值约为60，也就是说1550nm波段TE光的群速度减小为光速的1/60，即1.67％，实现了慢光功能。

[0051] 在通信系统的实际应用中慢光器件可以作为缓存器使用，为了扩大慢光器件的使用频率范围，使之能够适应通信要求，需要调整导模位置，改变导模对应的频率。通过改变耦合腔中心点缺陷半径可以达到这一目的。如图11所示，不同半径对应不同的导模，具体表现为随着半径的减小，导模逐渐红移，但导模的带宽基本不变，从而实现了不同波段光波的慢光效应，扩大了耦合腔波导慢光器件的适用范围。

[0052] 弯曲波导集成PBS和CCW的实现

[0053] 在完成了偏振光分束器和耦合腔波导的设计之后，需要使用弯曲波导将两部分器件集成在一块二维光子晶体平板上。如图10所示，带有两个60°角的弯曲波导连接光子晶体偏振光分束器和耦合腔波导，从而构成了一个集成器件。当TE和TM混合光入射进集成器件时，TE光将沿着TE Branch传播，在经过弯曲波导之后，进入耦合腔慢光器件；TM光由于入射波导和TM Branch的耦合作用，在通过耦合长度L之后大部分能量进入TM Branch，最终从Port C输出。为了提高弯曲波导的透射率，使光能够更为平滑的通过转弯处，需要在每个波导转弯处增加一个空气孔，并且需要调节转弯处空气孔的结构参数。调节的具体实施方法如下所示：

[0054] (1)调节转弯处空气孔位移参数sx

[0055] 为获得更高的透射率，首先要改变转弯处空气孔的位置。如图12所示，设空气孔沿箭头方向移动的距离为sx，由于弯曲波导的对称性(弯曲波导的两个60°角)应当完全相同)，4个空气孔移动的距离应为同一数值。图12(a)表示sx和慢光器件入口处透射率曲线的关系，从红色虚线区域的放大图中可以看出，当sx取0-0.15a时1550nm波段的透射率逐渐提高，至0.15a时达到72％。当sx继续增大时，透射率将不再提高：如图12中黑色曲线所示，当sx＝0.2a时透射率曲线相比sx＝0.15a的透射率曲线有小幅降低；如图12中粉色曲线所示，当sx＝0.25a时1550nm波段透射率下降严重，严重影响了弯曲波导的连接效果。因而可将sx确定为0.15a。

[0056] (2)调节转弯处空气孔半径参数rx

[0057] 要获得良好的集成性能，还要进一步调整空气孔的半径参数rx，以获得较为平坦的透射率曲线。同样由于弯曲波导的对称性，转弯处的4个空气孔的半径大小应当相同，将之设为rx。改变rx的数值，使用2D-FDTD算法计算TE光经PBS和弯曲波导到达慢光器件入口处的透射率。仿真结果如图12(b)所示，图上五条曲线表示sx＝0.15a时取不同rx所得到的透射率曲线。从图中可知，rx在0.34a-0.38a变化时1550nm对应透射率均在70％左右波动，但透射率曲线的平坦性差异较大：rx＞0.35a时透射率曲线的斜率随rx的提高而增大。对于在集成器件中起连接作用的波导结构来说，工作波段的透射率波动尽量要小，因此选用斜率最小的半径参数rx＝0.35a。

[0058] 综上所述，PBS和CCW通过弯曲波导组成的集成器件具体参数如下，GaAlAs材料背景三角空气孔结构，背景介质折射率n＝3.32，晶格常数a＝459.25nm，空气孔半径r＝0.36a；PBS的耦合区域空气孔半径rr＝0.30a，耦合区域长度L＝73a，TE和TM光的消光比均在20dB以上；CCW结构中W1波导两侧第一排空气孔半径ra＝0.38a，耦合腔中心空气孔半径rb＝0.123a；60°弯曲波导转弯处空气孔位移参数sx＝0.15a，半径参数rx＝
0.35a。当输入中心波长为1550nm，Ramp Time为1000的TE光高斯脉冲后，在集成器件的输出端利用Monitor B测的波形图如图13所示。加入慢光结构有效的延迟了脉冲，慢光延时3.9ps。图4和图13说明了集成器件能够同时实现偏振分束功能和TE光慢光功能。