本发明公开了一种产生超宽带双光子态的直波导结构,包括衬底层,所述衬底层上设置有LiNbO-(3)晶体薄膜层,所述LiNbO-(3)晶体薄膜层掺杂3％-10％MgO；所述衬底的长度L为6.5-10mm,高度D为1.8-2.2um；所述衬底层的上表面设置有厚底d2为180-220nm的LiNbO-(3)晶体薄膜层,在LiNbO-(3)晶体薄膜层的中部设置有LiNbO-(3)晶体薄膜层凸起,所述LiNbO-(3)晶体薄膜层凸起的横截面为等腰梯形,等腰梯形的高度d1为380-420nm,上底的长度W为1500-1700nm,腰与下底的夹角θ的角度为65-80度。本发明提供的非线性直波导的横截面为梯形,该截面结构可以调整直波导的色散关系,改变泵浦光、信号光和闲置光空间模式匹配,实现更宽的信号光与闲置光光谱。