[發明專利]一種陣列可調光衰減器及其衰減和制作方法

在審

• 申請號: 201711021922.0
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107608029A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 徐曉輝;陳輝;張伊;丁麗;周天紅;馬衛東
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 劉黎明

技術領域

本發明涉及一種衰減器及其衰減和制作方法，屬于光通信領域，具體是涉及一種陣列可調光衰減器及其衰減和制作方法。

背景技術

可調光衰減器(Variable Optical Attenuation,VOA)是DWDM(密集波分復用)光通信信號傳輸系統中不可缺少的器件，它的功能和作用是平衡和調節光信號的幅度，進而實現信號的有效傳輸和接收。目前可調光衰減器有多種類型的制造技術，大致可分為分立微光元件技術、微機電系統(MEMS)技術及平面光波導(Planar Lightwave Circuit,PLC)技術等。其中，基于熱光效應PLC技術制造的馬赫曾德干涉儀(Mach-Zehnder Interferometer,MZI)型VOA具有穩定性好，尺寸小，成本低，易于集成，適合大規模生產等優點，已成為最廣泛使用的可調光衰減器之一。

一般基于熱光效應PLC技術的MZI型VOA光路結構輸入輸出光波導多設計成直波導，如圖1所示，當制成陣列可調光衰減器時，由于輸入端漏光形成的雜散光容易對相鄰信道產生光干擾，從而導致器件的光學性能指標變差，如偏振相關損耗大、光串擾大等；另外，基于熱光效應的VOA普遍功耗較高，制成陣列結構時，容易影響相鄰通道的光衰減，導致熱串擾現象。

發明內容

本發明主要是解決現有技術所存在的上述的技術問題，提供了一種陣列可調光衰減器及其制作方法。該衰減器及其衰減和制作方法采用彎曲光波導結構設計，可以減小由輸入端漏光形成的雜散光對相鄰信道產生的光串擾；并且，在信道之間采用深刻蝕的隔熱槽設計，在槽中填充低導熱及低膨脹性能的Polymer材料，可以有效的隔離各信道之間的交叉熱傳導。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種陣列可調光衰減器，包括至少一個信道單元，所述信道單元包括至少兩路相互獨立的調制光波導以及設置于至少一路調制光波導上的加熱電極；與所述調制光波導相連的輸入光波導和/或輸出光波導具有遮擋漏光以防止漏光與調制光波導耦合的彎曲狀部位。

優選的，上述的一種陣列可調光衰減器，各路調制光波導分光于同一輸入光波導并匯聚于同一輸出光波導。

優選的，上述的一種陣列可調光衰減器，所述的加熱電極兩端連接有導電功能的電極引線。

優選的，上述的一種陣列可調光衰減器，所述信道單元為若干個，相鄰信道單元之間設置有隔熱槽。

優選的，上述的一種陣列可調光衰減器，所述隔熱槽內填充有導熱系數小于0.026W/(m.k)、熱膨脹系數小于0.5×10^-6/K的聚合物。

優選的，上述的一種陣列可調光衰減器，所述加熱電極的電阻率為50～500nΩ·m；和/或與所述加熱電極相連的電極引線的電導率為60～110％IACS。

優選的，上述的一種陣列可調光衰減器，所述加熱電極上設置有金屬薄膜防氧化保護層。

一種陣列可調光衰減方法，包括：

將光信號從輸入彎曲光波導引入衰減器后平均分成至少兩個傳輸光路；

利用輸入光波導和/或輸出光波導的彎曲狀部位遮擋輸入光波導和/或輸出光波導的漏光以防止漏光與調制光波導耦合；

加熱至少一個傳輸光路以改變該光路的光信號相位；

將各傳輸光路的光信號疊加以實現光信號的衰減。

優選的，上述的一種陣列可調光衰減器的制作方法，包括：

在襯底上形成二氧化硅下包層，在所述下包層上沉積波導芯層；

在所述波導芯片上刻蝕可調光衰減器陣列光路；

沉積包裹所述波導芯片的二氧化硅上包層，在所述上包層上形成和波導芯層相鄰的加熱電極層；

其中，刻蝕可調光衰減器陣列光路時，刻蝕具有遮擋漏光以防止漏光與調制光波導耦合的彎曲狀部位的輸入光波導和/或輸出光波導。

優選的，上述的一種陣列可調光衰減器的制作方法，包括：

在各信道之間蝕刻隔熱槽，在隔熱槽中填充Polymer材料；

和/或

在所述上包層上形成包裹所述加熱電極層的金屬薄膜防氧化保護層。

因此，本發明具有如下優點：

1.由于輸入光波導和輸出光波導采用彎曲光波導結構設計，可以減小由輸入端漏光形成的雜散光對相鄰信道產生的光串擾，從而可以提升器件性能，如偏振相關損耗和光串擾減小等。

2.由于信道之間采用深刻蝕的隔熱槽設計，并在槽中填充低導熱及低膨脹性能的Polymer材料，可以有效的隔離各信道之間的交叉熱傳導，從而降低熱串擾對光衰減的影響，以達到提升衰減精度的目的。