[發明專利]光波導透鏡

在審

• 申請號: 201410496316.4
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN105511017A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 黃新舜
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124;G02B6/125;G02B6/126
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 謝志為

技術領域

本發明涉及集成光學，尤其涉及一種具有光學整合功能的光波導透鏡。

背景技術

在光通訊領域，基礎元件不外乎耦合器、光柵、濾波器、極化器等。當需要對光線進行特定改變時可選擇以上這些元件進行安裝。然而如何在一個光線元件中就能達到上述各種元件所能實現的效果，一直是業界較為迫切的需要。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種具有光學整合的光波導透鏡。

一種光波導透鏡，包括基底和基底上形成的極化光柵和光波導，所述光波導為Y型波導，所述Y型波導在基底上形成三個光線出入口，分別為第一出入口、第二出入口和第三出入口，其中第一出入口位于基底的一側，第二出入口和第三出入口位于基底的相對的另一側，所述極化光柵形成在Y型波導上并靠近第一出入口的位置。

與現有技術相比，本發明中的光波導透鏡該光波導透鏡使元件具有整合性，將偏極化光線、Y型分光、耦合、濾波的功能均整合在基底上，形成一個同時具有上述功能的光線元件，可用作光波路徑切換之用，提升光線傳輸效率，同時應用于多波長通訊環境中。該光波導透鏡能夠通過選擇光線的出入口，使其具有上述功能中的某一項功能，并依照使用者的需求而變化。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施方式的光波導透鏡的立體示意圖。

圖2為圖1的光波導透鏡的Y型波導中第一波導的制作流程的剖面示意圖。

圖3為圖1的光波導透鏡的極化光柵的制作流程的剖面示意圖。

主要元件符號說明

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

具體實施方式

請參閱圖1，本發明實施例的光波導透鏡1，其在光電材料上整合了偏極化光柵和Y型波導。該光波導透鏡1包括一基底10、形成在基底10上的Y型波導20和形成在Y型波導20上的極化光柵30。

所述基底10大致呈一立方體構造。該Y型波導20形成于該基底10的一頂面110上。該基底10由鈮酸鋰()晶體構成。

所述Y型波導20包括第一波導21和第二波導22，第一波導21和第二波導22相交于第一波導21從而在第一波導21和第二波導22上形成三個允許光線出入的出入口23。第一波導21和第二波導22大致構成“Y”字型，在本實施方式中，第一波導21從基底10的一側通向基底10相對的另一側，第二波導22從基底10的相同一側通至第一波導21的中段。第一波導21的兩端分別形成第一出入口231和第二出入口232，在第二波導22的位于基底10的一側形成第三出入口233。所述第一出入口231位于Y型波導20的一端，所述第二出入口232和第三出入口233同時位于Y型波導20的相對的另一端。

請同時參閱圖2，所述第一波導21通過向該基底10的頂面110擴散鈦金屬形成，第二波導22通過向基底10的頂面110擴散鎳金屬形成。在本實施方式中，第一波導21是在基底10的頂面110的表面鍍鈦金屬條25，并于1020℃的溫度下擴散。形成后的第一波導21用于同時傳導包括橫電波（TE波）和橫磁波（TM波）的雙極化光波。第二波導22是在基底10的頂面110的表面鍍鎳金屬條，并于1020℃的溫度下擴散。由于橫電波在鎳金屬制成的第二波導22中傳播的衰減值大，因此形成后的第二波導22可傳導僅包括橫磁波的單極化光波。

請同時參閱圖3，所述極化光柵30形成在第一波導21上并靠近第一出入口231的那一端。該極化光柵30是采用光罩在高電壓下經過材料極化反轉從而在基底10上形成的光柵結構。該極化光柵30包括多個光柵條32，每一光柵條32的延伸方向與Y型波導20的第一波導21的延伸方向同向。每一光柵條32與其相鄰的光柵條32相隔預定的距離，這些光柵條32等間距自第一波導21的寬度方向的一側向另一側排列，從而使光線經過極化光柵30后變成單極化光波，即，極化光柵30允許橫磁波通過，而阻斷橫電波通過，從而使原先射入的包括橫磁波和橫電波的雙極化光波變成只包括橫磁波的單極化光波。

所述極化光柵30可通過以下方式制成。先在基底10的頂面110上鋪設若干間隔排列的光罩34，并在基底10遠離頂面110的另一面覆蓋一層阻擋層36；將覆蓋光罩34的基底10置于高電壓下，從而使基底10的材料產生極化反轉作用直至阻擋層36，在基底10內每一個光罩34覆蓋的區域對應形成光柵條32，每一個光柵條32自基底10的頂面110縱向延伸至基底10的另一面；移除光罩34和阻擋層36，使光柵條32裸露于基底10的頂面。