[實用新型]對溫度不敏感的陣列波導光柵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520652401.5
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN204882928U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設計）人: 周治平;鄧清中
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本實用新型涉及集成光電子器件領域，尤其涉及一種對溫度不敏感的陣列波導光柵。

背景技術

陣列波導光柵(ArrayedWaveguideGrating,AWG)是集成光電子系統(tǒng)中的重要功能器件，可用于構建波分復用光通信系統(tǒng)中的波分復用器/解復用器、波長路由器。

目前，大多數(shù)用于構建陣列波導光柵的光電子材料(如硅、二氧化硅、磷化銦)都具有一定的熱光效應，即該些光電子材料的折射率會隨著溫度的變化而變化。這種熱光效應將導致陣列波導光柵的工作波長會隨著溫度的變化而發(fā)生漂移。

為此，業(yè)內(nèi)人士提出制備對溫度不敏感的陣列波導光柵，例如，第一種方案是采用負熱光系數(shù)材料作為波導的上包層；第二方案是采用寬窄條形波導組合的方式構建陣列波導；第三方案是采用條形波導與溝道波導組合的方式構建陣列波導。

然而，上述幾種方案雖然能實現(xiàn)溫度不敏感特性，但都無法在實際應用中生產(chǎn)。第一方案中：負熱光系數(shù)材料涂覆方案中常用的負熱光系數(shù)材料與現(xiàn)有的微納工藝不兼容；第二方案中：寬窄條形波導組合的方式其中現(xiàn)有工藝加工的窄波導損耗太大；第三方案中：條形波導與溝道波導組合的方案中最小線寬為幾十nm因而難以加工。

為此，如何提供一種對現(xiàn)有工藝兼容，且能夠?qū)崿F(xiàn)對溫度不敏感的陣列光柵波導成為當前需要解決的技術問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種對溫度不敏感的陣列波導光柵，能夠較好的兼容現(xiàn)有的制備工藝。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種對溫度不敏感的陣列波導光柵，包括：輸入星形耦合器、陣列波導、輸出星形耦合器，其中，陣列波導由若干條光程長呈等差數(shù)列的波導構成，其特征在于：陣列波導中所有波導或部分波導由條形波導與條形-溝道混合型波導組合而成。

可選地，在所述陣列波導中每一波導包括：兩段條形波導及一段條形-溝道混合型波導，且采用第一段條形波導、條形-溝道混合型波導、第二段條形波導依次級聯(lián)的方式組合。

可選地，所述條形波導與條形-溝道混合型波導采用波導模式轉(zhuǎn)換器連接。

可選地，所述波導模式轉(zhuǎn)換器為多模干涉型波導模式轉(zhuǎn)換器；

該多模干涉型波導模式轉(zhuǎn)換器包括：多模波導區(qū)域、寬度漸變的條形-溝道混合型波導區(qū)域；

其中，所述多模波導區(qū)域的一端用于連接條形波導，另一端連接所述寬度漸變的溝道波導區(qū)域的一個波導端面，所述寬度漸變的條形-溝道混合型波導區(qū)域的另一波導端面用于連接條形-溝道混合型波導，所述寬度漸變的條形-溝道混合型波導區(qū)域中的溝道與所述條形-溝道混合型波導的溝道一一對應。

可選地，所述陣列波導光柵為非良導體材料的波導；

或者，所述陣列波導光柵為非良導體材料與金屬結(jié)合的表面等離子體材料的波導。

可選地，所述表面等離子體材料的波導為：所述非良材料表面覆蓋一層金屬。

可選地，所述非良導體材料為電介質(zhì)、半導體或有機物。

可選地，所述電介質(zhì)為二氧化硅、二氧化鈦或氧化鎵；

和/或，所述半導體為硅、鍺、氮化硅或三五族光電子化合物。

可選地，所述三五族光電子化合物為磷化銦或氮化鎵。

可選地，所述表面等離子體材料的波導為下述的一種：

硅的表面覆蓋一層銀；

硅的表面覆蓋一層金；

二氧化硅的表面覆蓋一層銀；

二氧化硅的表面覆蓋一層金。

可選地，所述陣列波導中任意相鄰波導中所包含的兩種類型波導的長度差為：ΔL^I、ΔL^II；