一种基于碳化硅片上集成且同时传播TE模和TM模的偏振分束器，包括：硅衬底、碳化硅层、掩埋氧化硅层、输入波导、输出波导以及位于其间的中间波导，输入波导设置于中间波导上侧，输出波导设置于中间波导下侧，通过输出波导和中间波导满足TM模式的相位匹配条件而不满足TE模式的相位匹配条件以及输入波导、输出波导和中间波导之间的耦合实现偏振分束的极化处理。本发明充分利用碳化硅材料的优良特性以克服传统硅的部分限制，满足TM模式的相位匹配条件而不满足TE模式的相位匹配条件，再通过不同宽度的硅波导发生耦合，从而实现偏振分束的极化处理功能的同时与微电子CMOS工艺相兼容，制备过程较简单。