波导耦合器设计 ：CMI 受控模式相互作用

CMI工作原理
CMI光开关的物理原理和ZMI光开关完全不同。CMI光开关不是基于干涉原理，而是根据波导内不同阶模式之间的光学特性不同而进行工作的。CMI光开关可以在标准的PLC制造环境和平台（例如硅基氧化硅、绝缘硅和磷化铟）上生产。其组成模块包括模分复用器和动态模式转换器。
模式复用器以多模波导为基础。它们能以很低的串扰和PDL实现高阶模式在波导中的上下路。这种器件的设计思路和WDM有些类似，不同的是它是对不同的模式进行操作，而不是对不同的波长进行操作。模式之间的高隔离度不是靠干涉实现的，而是根据不同模式的不同光学特性来实现的。通过相对简单的掩膜结构，就可以将这些模式区分开来。与MZI光开关中使用的DC器件相比，它更强壮。
从某种意义上说，CMI模式上/下路器件是一个复用器，它可以在一个波导和另一个波导之间实现光波的上下路。CMI模式上/下路器件可以将造成损耗的模式相互作用与造成串扰的模式相互作用隔离开。这是由于不同模式在波导中的传播路径不同。如图2所示，第一个波导的零阶模式（在图中用0in表示）通过第一条路径和本波导的零阶模式0out相连。第一个波导的一阶模式1in通过第二条路径和第二个波导的零阶模式0‘out相连。


        什么意思呢？就是根据模式耦合的原理，相同的β 也就是传播常数的模式耦合效果好的原理将第一个波导的一阶模和第二个波导的基模匹配，这样对同一个波长可以通过不同的模式进行复用。
        想想和老板给我的非对称波导的wdm系统是异曲同工的。只不过一个是模式复用一个是波长复用。但都是将其中一个信号量传到另一个波导中。这也是复用系统的根本原理。