[實用新型]可調(diào)諧光柵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320130555.9
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN203164549U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于宙
• 申請（專利權(quán)）人: 常州鐳賽科技有限公司
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 朱曉凱

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)諧光柵。?

背景技術(shù)

現(xiàn)代光通訊及光纖激光領(lǐng)域需要光信號的波長固定。光在發(fā)射、傳輸、放大等過程中由于發(fā)光器件本身和調(diào)制解調(diào)器件等元器件中材料等地缺陷，波長會產(chǎn)生飄移，從而影響整個光路的波長穩(wěn)定性以及光數(shù)據(jù)信號的傳輸，因此在光系統(tǒng)中需要在多個環(huán)節(jié)對光波長進行選擇以過濾掉非期待波長部分。?

光柵可以在光路中有效地實現(xiàn)對波長的選擇與過濾。通常光柵為固態(tài)光柵，主要有分布式布拉格反射器式光柵與光纖布拉格光柵兩大類，兩種光柵均利用布拉格定理通過反射器對光波波長進行選擇，即利用能夠?qū)崿F(xiàn)光波導(dǎo)的情況下，選擇特定波長的光可以低損耗地傳輸?shù)牟牧希鬏斀橘|(zhì)的光學(xué)折射率進行有選擇地周期性改變，從而實現(xiàn)將不需要的波長過濾，只通過指定波長的光。?

在分布式布拉格反射器與光纖布拉格光柵中，通常利用半導(dǎo)體加工工藝法或離子束直接注入離子等方法實現(xiàn)對傳輸媒介光折射率的改變。這些辦法需要使用大型半導(dǎo)體加工設(shè)備，方法復(fù)雜，設(shè)備昂貴，設(shè)備使用工藝要求高，對設(shè)備使用者的技能要求高，所能夠加工出來的器件幾何尺寸較小，給較大光斑濾波帶來低效率的問題。而且，由于半導(dǎo)體加工的需要，制作光柵的材料均為如硅、二氧化硅或其它氧化物、氮化硅或其它氮化物等無機材料，制成后的光柵在一般工作條件下，只對特定波長的光進行選擇。由于光柵本身無法改變工作波長，當(dāng)需要對不同的光進行選擇時，需要更換不同的光柵。而激光元器件由于受工作溫度、工作電流等因素的影響，其發(fā)射光的波長會產(chǎn)生漂移。通常該波長的漂移特性可以根據(jù)物理原理和實驗結(jié)果進行預(yù)測，但是在多個因素同時影響的前提下，實際漂移的特征難以精確定位。?

可調(diào)諧光柵器件可以解決光在漂移時濾波的問題。可調(diào)諧光柵的原理是利用布拉格定理，通過外部因素改變光柵中反射器的幾何間距，從而改變?yōu)V波特性。最常用的方法是利用光柵傳輸媒介無機材料的晶格受溫度影響的特性，對光柵工作溫度進行改變，從而改變反射器的間距來改變通過光的波長。該辦法能夠在較小范圍內(nèi)實現(xiàn)光柵工作波長的調(diào)諧，但是由于無機材料晶格與溫度變化之間的線性范圍較小，該辦法只能在非常小的范圍內(nèi)改變光柵的工作波長。而且溫度對晶格的影響是二維方向，反射器間距改變必須限定在一維方向，加上溫度不均勻等因素，溫度改變會造成器件濾波的混亂。半導(dǎo)體光電器件本身對工作環(huán)境溫度敏感，熱源的存在也會影響其它光學(xué)部件工作的穩(wěn)定性。另外一半通過電加熱方法改變光柵材料的溫度，當(dāng)電源切斷或斷電情況下，光柵溫度逐步恢復(fù)到周邊環(huán)境溫度，濾波調(diào)諧功能隨之消失。由于溫度變化需要一定時間穩(wěn)定，利用溫度調(diào)諧光柵工作波長不具備及時性。?

其它能夠制作成可調(diào)諧光纖的塑形材料無法利用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體薄膜材料加工工藝進行加工。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、線性調(diào)諧大的可調(diào)諧光柵件，同時實現(xiàn)實時調(diào)諧，維持工作。?

為了達到上述的目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：?

本實用新型提供了一種可調(diào)諧光柵，包括壓電平臺，固定在壓電平臺兩側(cè)的電極，復(fù)合在壓電平臺上表面、且柵格間距可隨壓電平臺在一維方向上伸縮的塑形光柵。

優(yōu)選地，所述塑形光柵材料為長鏈有機物。具體優(yōu)選為有機硅樹脂、PMMA、脫氧核糖核酸材料、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂或氨基樹脂。?

優(yōu)選地，所述壓電平臺為具有壓電特性的無機材料制成。?

生產(chǎn)本實用新型的制備方法，包括以下步驟：?

1）、根據(jù)所需光柵的工作波長，制備一個固定柵格間距的光柵模板；

2)、在光柵模板制作完備后，將塑形光柵材料溶于有機溶劑中并用高速旋轉(zhuǎn)涂覆的方法涂覆在光柵模板上，旋轉(zhuǎn)速度保持在500~5000轉(zhuǎn)/分鐘，后真空干燥，當(dāng)液態(tài)有機物中的溶液揮發(fā)后，剝離形成與模板光柵間距一致的塑形光柵。

3）、采用具有壓電特性的無機材料制成矩形壓電平臺，并在兩側(cè)固定電極；?

4）將塑形光柵緊密復(fù)合在壓電平臺上。

上述方法中涉及的光柵模板為無機材料襯底制成，通常需滿足能夠利用半導(dǎo)體加工光刻工藝的需要，該材料可以為單晶材料、多晶材料或非晶材料，優(yōu)選為氧化物，氮化物，采用材料例如：單晶硅、氧化硅、氮化硅、氧化鋁或碳化硅等。光柵柵格結(jié)構(gòu)可以利用干涉法、蝕刻、光刻等常用方法制備。?

上述方法中涉及的塑形光柵材料優(yōu)選為有機硅樹脂、PMMA、脫氧核糖核酸材料、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂或氨基樹脂，溶劑優(yōu)選為甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、丁酮。?