[發明專利]基于有源-無源光學微腔耦合系統的片上可調諧光隔離器

有效

• 申請號: 201410342044.2
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104133270B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 姜校順;華士躍;常龍;楊超;肖敏
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張學彪

1.一種基于有源-無源光學微腔耦合系統的片上可調諧光隔離器，其特征在于：包括有源光學微腔(1)、無源光學微腔(2)、第一光纖(3)和第二光纖(4)，所述第一光纖(3)和所述有源光學微腔(1)耦合，所述有源光學微腔(1)和所述無源光學微腔(2)耦合，所述第二光纖(4)與所述無源光學微腔(2)耦合，所述第一光纖(3)的兩端為port1和port2，所述第二光纖(4)的兩端為port3和port4；

其中所述有源光學微腔(1)和無源光學微腔(2)的直徑均55μm-60μm；所述有源光學微腔(1)和無源光學微腔(2)均為微環芯型光學微腔；有源光學微腔(1)中摻雜Er⁺³離子；泵浦后能提供增益；無源光學微腔提供損耗；微環芯型光學微腔是一種回音壁光學微腔，它是由普通的微盤經過激光回流制得；微盤的邊緣在回流過程中卷縮，形成微環芯光學微腔；

該片上可調諧光隔離器的制備方法包括：

1)、用高溫拉伸法拉制直徑1-5μm的第一光纖(3)，并將第一光纖(3)水平懸空固定在位移臺上，第一光纖(3)為單模光纖；

2)、搭建合適的光路，使探測光和泵浦光經過波分復用器合成一束進入第一光纖(3)的port 1，從port 2出來接波分復用器將探測光和泵浦光分開分別接探測器和示波器，以監測透射譜的變化；

3)、制備和挑選有源光學微腔(1)和無源光學微腔(2)，并對基底形狀進行加工，便于微腔靠近耦合；所述有源光學微腔(1)由摻Er⁺³離子的氧化硅溶膠凝膠薄膜制得；

4)、將有源光學微腔(1)放在熱電制冷器上再放到納米位移臺上，找到合適的光纖位置，調節位移臺使有源光學微腔(1)與第一光纖(3)耦合，調節耦合強度和偏振使探測光和泵浦光都得到合適的諧振譜線；

5)、將無源光學微腔(2)放在熱電制冷器上再放到納米位移臺上，調節位移臺使無源光學微腔(2)與有源光學微腔(1)耦合，調節溫度使兩個微腔的諧振波長近似相等，探測光透射譜線上出現兩個劈裂的谷；

6)、增加泵浦光功率，提高增益，透射譜線上劈裂的谷變為劈裂的峰，在此過程中因為熱光效應有源光學微腔(1)諧振頻率會有漂移，需同時調節無源光學微腔(2)的溫度以保證兩個峰的高度相等，即兩個腔諧振頻率一致；

7)、用高溫拉伸法拉制直徑1-5μm的第二光纖(4)，并第二光纖(4)水平懸空固定在位移臺上與無源光學微腔(2)耦合，第二光纖(4)為單模光纖。