專利名稱：集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器，特別是一種具有對溫度不敏感，波長相關(guān)帶寬寬，制作工藝容差大等特點(diǎn)的集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器。
背景技術(shù)：
集成光學(xué)是基于光波導(dǎo)在基片上的制造各種光學(xué)器件的技術(shù)，而集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào) 制器作為光信號(hào)的外調(diào)制方式，是光通信技術(shù)中重要的器件之一。光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器是一種 利用電壓導(dǎo)通和斷開沿光波導(dǎo)傳輸?shù)墓獠ㄆ骷?，其可分為直接獲得光強(qiáng)度調(diào)制的切斷光調(diào) 制器和利用相位調(diào)制的強(qiáng)度調(diào)制器兩種切斷光調(diào)制器結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，適用于各種 應(yīng)用；而利用相位的馬赫_曾德爾(Mach-Zehnder)干涉型結(jié)構(gòu)的調(diào)制方式通過相位差進(jìn)行 調(diào)制，被廣泛的應(yīng)用于光纖通信，光纖傳感等領(lǐng)域中。傳統(tǒng)的平衡橋式光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器，其輸入輸出端的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中集成了 1個(gè)或者 2個(gè)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的3dB耦合器，這種結(jié)構(gòu)的耦合器具有較強(qiáng)的波長相關(guān)性，工作波長范圍 < IOnm,較大的溫度相關(guān)性，而且要實(shí)現(xiàn)等功率輸出，制作工藝容差很小，成品率較低，成本 較高；傳統(tǒng)的CATV調(diào)制器，在輸出端采用平衡橋式強(qiáng)度調(diào)制器，即集成了 1個(gè)3dB耦合器， 同樣受到工作波長、工作溫度的限制，以及成品率低，成本高等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題克服現(xiàn)有的集成3dB指向耦合器的平衡橋光學(xué) 強(qiáng)度調(diào)制器工作波長范圍窄、偏振相關(guān)損耗大、溫度敏感性高、工藝容差小等缺點(diǎn)而提供的 一種集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是按如下的方式來實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型所述的 集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器，由晶體基底、Y型波導(dǎo)、斜通臂波導(dǎo)和波導(dǎo)電極構(gòu)成；在晶體基底上 制有Y型波導(dǎo)和斜通臂波導(dǎo)，Y型波導(dǎo)的三個(gè)分支為直通臂波導(dǎo)、分支A和分支B，斜通臂波 導(dǎo)位于直通臂波導(dǎo)靠近Y型波導(dǎo)交叉點(diǎn)的邊緣，Y型波導(dǎo)與斜通臂波導(dǎo)共同構(gòu)成一個(gè)集成 耦合器，其僅能傳播ο階模，不能傳播1階模；晶體基底的輸入端和輸出端分別設(shè)有一個(gè)集 成耦合器，兩個(gè)耦合器的兩條分支分別相互連通；在晶體基底之上、集成耦合器兩分支的兩 側(cè)和中央制有波導(dǎo)電極，波導(dǎo)電極通過電光效應(yīng)或熱光效應(yīng)使傳輸?shù)墓獠óa(chǎn)生相位差，從 而形成Mach-Zehnder干涉儀結(jié)構(gòu)，并通過電光效應(yīng)或熱光效應(yīng)改變所產(chǎn)生的相位差，實(shí)現(xiàn) 光波的回路與所進(jìn)入的波導(dǎo)不同。所述晶體基底的輸入端設(shè)有一 Y型波導(dǎo)，Y型波導(dǎo)的兩分支與電晶體基底輸出端 的集成耦合器的兩分支分別連通，在輸入端Y型波導(dǎo)的直通臂兩側(cè)設(shè)有波導(dǎo)電極。所述晶體基底為電光晶體基底或熱光晶體基底；電光晶體基底為鈮酸鋰或鉭酸鋰 基底；熱光晶體基底為硅或玻璃基底。本實(shí)用新型的積極效果在于本實(shí)用新型利用集成耦合器中1階模與0階模會(huì)發(fā) 生耦合的機(jī)理，使其在輸入與輸出端，具有溫度敏感性小，工作溫度范圍寬，波長相關(guān)性小，工作波長范圍寬，且工藝制作容差大，工藝控制精度要求低，成品率等特點(diǎn)，而且利用這種 技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高消光比光開關(guān)，高性能光衰減器，以及可以用于動(dòng)態(tài)光功率分配器等。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本實(shí)用新型集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器實(shí)施例1結(jié)構(gòu)圖圖2是本實(shí)用新型中集成耦合器的放大圖圖3是本實(shí)用新型集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器實(shí)施例2結(jié)構(gòu)圖圖中，1晶體基底 2 Y型波導(dǎo) 3斜通臂波導(dǎo)4波導(dǎo)電極 5直通臂波導(dǎo)6分支A7分支B8集成耦合器
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如
圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述的集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器，由晶體基底 1、Y型波導(dǎo)2、斜通臂波導(dǎo)3和波導(dǎo)電極4構(gòu)成；在晶體基底1上制有Y型波導(dǎo)2和斜通臂 波導(dǎo)3，Y型波導(dǎo)2的三個(gè)分支為直通臂波導(dǎo)5、分支A 6和分支B 7，斜通臂波導(dǎo)3位于直 通臂波導(dǎo)5靠近Y型波導(dǎo)2交叉點(diǎn)的邊緣，Y型波導(dǎo)2與斜通臂波3導(dǎo)共同構(gòu)成一個(gè)集成耦 合器8，其僅能傳播0階模，不能傳播1階模；晶體基底1的輸入端和輸出端分別設(shè)有一個(gè) 集成耦合器8，兩個(gè)耦合器的兩條分支分別相互連通；在晶體基底1之上、集成耦合器8兩 分支的兩側(cè)和中央制有波導(dǎo)電極4，波導(dǎo)電極4通過電光效應(yīng)或熱光效應(yīng)使傳輸?shù)墓獠óa(chǎn) 生相位差，從而形成Mach-Zehnder干涉儀結(jié)構(gòu)，并通過電光效應(yīng)或熱光效應(yīng)改變所產(chǎn)生的 相位差，實(shí)現(xiàn)光波的回路與所進(jìn)入的波導(dǎo)不同。實(shí)施例2如圖3所示，所述晶體基底1的輸入端設(shè)有一 Y型波導(dǎo)2，Y型波導(dǎo)2的 兩分支與電晶體基底1輸出端的集成耦合器8的兩分支分別連通，在輸入端Y型波導(dǎo)2的 直通臂波導(dǎo)5兩側(cè)設(shè)有波導(dǎo)電極4，本實(shí)施例適用CATV用調(diào)制器。所述晶體基底1為電光晶體基底或熱光晶體基底；電光晶體基底為鈮酸鋰或鉭酸 鋰基底；熱光晶體基底為硅或玻璃基底。本實(shí)用新型利用集成耦合器8中1階模與0階模在會(huì)發(fā)生耦合的機(jī)理，采用本實(shí) 用新型設(shè)計(jì)的單模波導(dǎo)結(jié)構(gòu)后A、光波從雙臂輸入合束時(shí)，若光波到達(dá)Y交叉點(diǎn)時(shí)的相位相同，則光波會(huì)直接從 直通臂波導(dǎo)合束輸出；B、光波從雙臂輸入合束時(shí)，若光波到達(dá)Y交叉點(diǎn)時(shí)的相位相差π，即相位完全相 反，光波會(huì)從斜通臂波導(dǎo)合束輸出；C、光波從雙臂輸入合束時(shí)，若光波到達(dá)Y交叉點(diǎn)時(shí)的相位非完全同相或者完全反 相狀態(tài)，直通臂與斜通臂均有部分光波輸出。
權(quán)利要求一種集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器，其特征在于其由晶體基底(1)、Y型波導(dǎo)(2)、斜通臂波導(dǎo)(3)和波導(dǎo)電極(4)構(gòu)成；在晶體基底(1)上制有Y型波導(dǎo)(2)和斜通臂波導(dǎo)(3)，Y型波導(dǎo)(2)的三個(gè)分支為直通臂波導(dǎo)(5)、分支A(6)和分支B(7)，斜通臂波導(dǎo)(3)位于直通臂波導(dǎo)(5)靠近Y型波導(dǎo)(2)交叉點(diǎn)的邊緣，Y型波導(dǎo)(2)與斜通臂波(3)導(dǎo)共同構(gòu)成一個(gè)集成耦合器(8)，其僅能傳播0階模，不能傳播1階模；晶體基底(1)的輸入端和輸出端分別設(shè)有一個(gè)集成耦合器(8)，兩個(gè)耦合器的兩條分支分別相互連通；在晶體基底(1)之上、集成耦合器(8)兩分支的兩側(cè)和中央制有波導(dǎo)電極(4)。
2.按照權(quán)利要求1所述的集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器，其特征在于所述晶體基底(1)的輸 入端設(shè)有一 Y型波導(dǎo)(2)，Y型波導(dǎo)(2)的兩分支與電晶體基底(1)輸出端的集成耦合器 (8)的兩分支分別連通，在輸入端Y型波導(dǎo)(2)的直通臂波導(dǎo)(5)兩側(cè)設(shè)有波導(dǎo)電極(4)。
3.按照權(quán)利要求1所述的集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器，其特征在于所述晶體基底(1)為電 光晶體基底或熱光晶體基底；電光晶體基底為鈮酸鋰或鉭酸鋰基底；熱光晶體基底為硅或 玻璃基底。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器，特別是一種具有對溫度不敏感，波長相關(guān)帶寬寬，制作工藝容差大等特點(diǎn)的集成光學(xué)強(qiáng)度調(diào)制器，其由晶體基底、Y型波導(dǎo)、斜通臂波導(dǎo)和波導(dǎo)電極構(gòu)成；在晶體基底上制有Y型波導(dǎo)和斜通臂波導(dǎo)Y型波導(dǎo)與斜通臂波導(dǎo)共同構(gòu)成一個(gè)集成耦合器，晶體基底的輸入端和輸出端分別設(shè)有一個(gè)集成耦合器，兩個(gè)耦合器的兩條分支分別相互連通，在晶體基底之上、集成耦合器兩分支的兩側(cè)和中央制有波導(dǎo)電極，本實(shí)用新型利用集成耦合器中1階模與0階模會(huì)發(fā)生耦合的機(jī)理，使其在輸入與輸出端，具有溫度敏感性小，工作溫度范圍寬，波長相關(guān)性小，工作波長范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/01GK201569819SQ20092021753
公開日2010年9月1日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者向美華, 耿凡, 薛挺 申請人:北京浦丹光電技術(shù)有限公司