[發(fā)明專利]光折變長周期波導光柵濾波器及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210049052.9
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN102590951A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 張明;陳劉偉;王東旭;樂孜純
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G02B6/34
• 分類號: G02B6/34;G02B6/02;G02B6/13
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

1.一種光折變長周期波導光柵濾波器，包括輸入尾纖和輸出尾纖，其特征在于：所述光折變長周期波導光柵濾波器還包括光折變長周期波導光柵，所述光折變長周期波導光柵包括基底，所述基底為X或Y切Z傳的LiNbO₃晶體，所述基底上設置包層，所述包層上設置Z向布置的單模波導，所述單模波導上制作光折變全息光柵，所述單模波導的兩個端面分別與所述輸入尾纖和輸出尾纖連接。

2.如權利要求1所述的光折變長周期波導光柵濾波器，其特征在于：所述單模波導的兩個端面分別與所述輸入尾纖和輸出尾纖粘合固定連接。

3.如權利要求1所述的光折變長周期波導光柵濾波器，其特征在于：所述單模波導的兩個端面分別與所述輸入尾纖和輸出尾纖通過夾具固定連接。

4.如權利要求1～3之一所述的光折變長周期波導光柵濾波器，其特征在于：利用有效折射率法確定單模波導和包層的幾何尺寸、導模參數和有效折射率。

5.如權利要求4所述的光折變長周期波導光柵濾波器，其特征在于：根據單模波導的有效折射率和包層的有效折射率，利用長周期波導光柵的相位匹配條件，確定對應各個濾波波長時的光柵周期，采用雙光束干涉方法制作出全息光折變光柵。

6.一種如權利要求1所述的光折變長周期波導光柵濾波器的制作方法，其特征在于：所述制作方法包括以下步驟：

步驟1鈮酸鋰基底單模波導的制作：

步驟1a：用有效折射率法確定出在通訊波段單模工作的鈦擴散波導的幾何尺寸、導模的參數，并計算出各個需要濾波的波長λ_0，m下的導模的有效折射率N_co，m，m＝1，2，3…；

步驟1b：用有效折射率法確定步驟1a中包層的幾何尺寸，使其只存在一階包層模式，并計算出在各個諧振波長λ_0，m下，包層模式的有效折射率N_cl，1，m，m＝1，2，3…；

步驟1c：以鈮酸鋰晶體為基底，利用鈦擴散工藝，經過第一次擴鈦形成所述的包層，再經第二次擴鈦形成所述的單模波導；

步驟2光折變長周期波導光柵的制作：

步驟2a：根據單模波導的有效折射率N_co，m和包層的有效折射率N_cl，1，m，利用長周期波導光柵的相位匹配條件λ_0，m＝(N_co，m-N_cl，1，m)Λ_m，確定對應各個濾波波長λ_0，m時的光柵周期Λ_m；

步驟2b：采用雙光束干涉方法制作光折變光柵，其光柵周期滿足λ_w為寫入光波長，θ_m為針對各個濾波波長λ_0，m時的寫入角度，然后利用步驟2a中得到的Λ_m計算出θ_m；

步驟2c：記錄光源采用藍綠光激光器，波長為λ_w的激光通過分束裝置分成兩束光，分別入射到LiNbO₃基底的單模波導中，通過干涉形成了光強空間調制的條紋，再利用LiNbO₃的光折變效應調制晶體的折射率，即在晶體中寫入了光折變光柵，其光柵矢量沿晶體Z軸方向，光柵周期滿足θ_m為針對各個濾波波長λ_0，m時的寫入角度；

步驟3：輸入尾纖、輸出尾纖分別封裝到所述單模波導的輸入和輸出端面。

7.如權利要求6所述的光折變長周期波導光柵濾波器的制作方法，其特征在于：所述步驟2c中，采用氬離子激光器，或者532nm的倍頻Nd:YAG激光器。

8.如權利要求6或7所述的光折變長周期波導光柵濾波器，其特征在于：所述步驟3中，所述輸入尾纖、輸出尾纖直接對準并粘合固定在單模波導端面上；或者所述輸入尾纖、輸出尾纖通過夾具固定后、直接對準緊貼在單模波導端面上。