一种支持超宽带基模传输的光波导交叉单元,包括:结构相同且十字垂直交叉设置的第一波导和第二波导,其中交叉区域上设有片上集成龙柏透镜;第一波导和第二波导均包括输入波导和输出波导;片上集成龙柏透镜为硅超材料层上下包覆二氧化硅包层的复合结构,该硅超材料层为梯度填充因子的硅纳米棒天线阵列结构。本器件通过梯度折射率的超材料结构获得龙柏透镜所需的折射率分布,并与硅波导集成,从而在超大带宽范围内有效降低光在波导交叉处的能量损耗及衍射。
一种支持超宽带基模传输的光波导交叉单元,包括:结构相同且十字垂直交叉设置的第一波导和第二波导,其中交叉区域上设有片上集成龙柏透镜;第一波导和第二波导均包括输入波导和输出波导;片上集成龙柏透镜为硅超材料层上下包覆二氧化硅包层的复合结构,该硅超材料层为梯度填充因子的硅纳米棒天线阵列结构。本器件通过梯度折射率的超材料结构获得龙柏透镜所需的折射率分布,并与硅波导集成,从而在超大带宽范围内有效降低光在波导交叉处的能量损耗及衍射。