芯片上各层光学器件之间的高效光传输可以通过锥形耦合结构来实现。最近，芯片上集成SiGe有源光电器件（如调制器、探测器）被大量研究及验证。因此我们有必要设计出一种紧凑的耦合结构来实现芯片上的SiGe有源器件和无源波导之间的高效光传输。

武汉光电国家实验室光电子器件与集成功能实验室孙军强教授带领硕士生周恒等人设计出一种适用于SiGe集成芯片的耦合结构，可同时实现TE和TM偏振光在有源器件与无源波导之间的高效传输。该耦合结构仅有45微米长，能使TE和TM偏振光的耦合效率达到90%以上。通过数值仿真发现，该结构具有较大的制作容差（宽度变化范围±200nm、厚度变化范围±100nm）和波长范围(工作波长1460-1625nm)，可以广泛应用在偏振无关的调制器、探测器、光开关和光纤通信系统中。

2016年10月4日，该研究成果“Design of compact and efficient polarization-insensitive taper coupler for SiGe photonic integration”发表在OSA旗下期刊Optics Express(Vol.24, no.21, PP. 23784-23797, 2016)杂志。该项研究得到国家自然科学基金(61435004)的资助。

图 . 锥形耦合结构的示意图。下层波导为Si_0.16Ge_0.84的无源波导，上层的有源器件为SiGe p-i-n量子阱结构，该锥形耦合器可将光由下层波导引导至上层波导传输。