[發明專利]基于液晶狹縫波導的微環諧振腔型可調諧光濾波器

有效

• 申請號: 201410056302.0
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN103760699A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 張敏明;戴競;劉德明
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02F1/13
• 分類號: G02F1/13;G02F1/1343
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明屬于光通訊技術領域，特別涉及一種基于液晶狹縫波導的微環諧振腔型可調諧光濾波器。

背景技術

光微環諧振腔的概念被Marcatili于1969年首次提出，即當光的波長滿足一定條件，才能在光環中進行干涉諧振，進而實現頻率濾波的功能。

近幾年，隨著平面波導制作工藝的迅速發展，硅基微環諧振腔器件作為集成光路中最重要的基礎器件之一，越來越突出它的集成性和性能多樣性，然而微環諧振腔型可調諧濾波器，其主要采用的方法是熱光效應調諧、電光效應調諧和載流子注入等方式，上述傳統的調諧方式存在著功耗大、調控限制等問題，相比較而言，目前液晶波導微環諧振腔型光濾波器，其是以條形波導作為基本波導結構形成微環諧振腔結構，一定程度上克服了傳統的調諧方式存在功耗大的技術問題，但由于該結構直接采用條形波導形成微環諧振腔結構，其也存在以下缺點：

1、調諧電壓過大，限制光濾波器的應用范圍；

2、諧振波長的調諧范圍較小；

3、電極結構設計較為復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種控制電壓小、諧振波長的調諧范圍大的基于液晶狹縫波導的微環諧振腔型可調諧光濾波器。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于液晶狹縫波導的微環諧振腔型可調諧光濾波器，一種基于液晶狹縫波導的微環諧振腔型可調諧光濾波器，包括：襯底；第一直波導及第二直波導；所述第一直波導、和/或、所述第二直波導內設有狹縫結構，所述第一直波導及所述第二直波導分別設置在所述襯底上，且所述第一直波導與所述第二直波導相互平行；所述第一直波導與所述第二直波導的寬度是100nm-1000nm；所述第一直波導與所述第二直波導的高度是100nm-1000nm；微環波導；所述微環波導內設有狹縫結構，所述微環波導設置在所述襯底上，所述微環波導位于所述第一直波導與所述第二直波導二者之間；所述微環波導與所述第一直波導之間的間隔距離是10nm-1000nm、和/或、所述微環波導與所述第二直波導之間的間隔距離是10nm-1000nm；第一電極及第二電極；所述第一電極設置在所述微環波導的內圓環區域，所述第二電極設置在所述微環波導的外圓環區域；所述第一電極外接電壓源及所述第二電極接地、或者、所述第二電極外接電壓源及所述第一電極接地；上包層；所述上包層分別覆蓋在所述第一直波導、所述第二直波導、所述微環波導、所述第一電極和所述第二電極上，以及所述上包層填充在所述狹縫結構內。

進一步地，所述微環波導包括：內環波導及外環波導；所述內環波導與所述外環波導分別設置在所述襯底上，且所述內環波導與所述外環波導位于所述第一直波導與所述第二直波導二者之間；所述外環波導與所述第一直波導之間的間隔距離是10nm-1000nm、和/或、所述外環波導與所述第二直波導之間的間隔距離是10nm-1000nm；所述內環波導的外側邊緣部位與所述外環波導的內側邊緣部位相距10nm-1000nm構成所述微環波導的狹縫結構；所述第一電極設置在所述內環波導的內圓環區域，所述第二電極設置在所述外環波導的外圓環區域；所述上包層分別覆蓋在所述第一直波導、所述第二直波導、所述內環波導、所述外環波導、所述第一電極和所述第二電極上，以及所述上包層填充在所述狹縫結構內。

進一步地，所述微環波導可以包括內環波導、中環波導及外環波導；所述內環波導、所述中環波導及所述外環波導分別設置在所述襯底上，所述中環波導位于所述內環波導及所述外環波導二者之間；所述內環波導、所述中環波導及所述外環波導分別位于所述第一直波導與所述第二直波導二者之間；所述外環波導與所述第一直波導之間的間隔距離是10nm-1000nm、和/或、所述外環波導與所述第二直波導之間的間隔距離是10nm-1000nm；所述內環波導設置在所述外環波導的內圓環區域內；且所述內環波導的外側邊緣部位與所述外環波導的內側邊緣部位相距10nm-1000nm；所述內環波導與所述中環波導之間的縫隙和所述外環波導與所述中環波導之間的縫隙分別對應構成所述狹縫機構；所述第一電極設置在所述內環波導的內圓環區域，所述第二電極設置在所述外環波導的外圓環區域；所述第一電極外接電壓源及所述第二電極接地、或者、所述第二電極外接電壓源及所述第一電極接地；所述上包層分別覆蓋在所述第一直波導、所述第二直波導、所述內環波導、所述中環波導、所述外環波導、所述第一電極和所述第二電極上，以及所述上包層填充在所述狹縫結構內。