中文摘要：

本项目研究高性能、低成本的波导光栅垂直耦合及滤波的解决方案，揭示和探索非对称周期微纳结构实现对光信号的波长、模场形态、偏振、色散、滤波、速度控制与操作的新方法。本项目在以下几个方面取得了较好的成果(1)研究了面向微纳光电集成的硅基二元闪耀波导光栅器件，建立了光栅耦合器和滤波器的仿真模型和设计理论，通过对耦合效率、消光比、插入损耗等的分析与讨论，优化了光栅的设计参数，提高了二元闪耀波导光栅的耦合效率和滤波特性；(2)完成高效、低成本光电集成波导耦合器件的设计和研制，利用电子束光刻工艺，基于SOI材料体系，制备了特征尺寸为50nm左右的光栅结构，理论耦合效率达到69%，初步实验测试结果大于20%；(3)研究了基于导模共振理论，中心波长为1.55μm，与偏振无关，高角度容忍的二元闪耀光栅窄带滤波器，建立了波导光栅窄带滤波器的设计理论和仿真模型。 本项目的研究成果，对于研究和开发基于SOI材料的微纳光电子器件，特别是光栅耦合和滤波等无源器件的设计具有重要的指导意义，为最终开发基于SOI的片内光互连和光功能模块的集成奠定坚实的基础。